KR101595424B1 - Preparation method of paper wood using flour and starch - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 목분 및 전분을 이용한 종이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing paper using wood flour and starch.
전 세계적으로 저탄소 녹색성장에 주목하고 있으며, 탄소 배출권 추진과 친환경마크 기재, 기후변화 협약은 에너지 저감을 위한 노력의 대표적 사례이다. 이러한 정책에 기여하는 방법 중 하나로 갖가지 제품의 재활용은, 각국에서 시행하고 있는 중요한 부분이다. 특히, 판지의 재활용은 포장업에 상당한 에너지 절감에 기여하고 있으며, 국내 골판 고지의 회수율은 세계 1위로 89.9%(한국제지공업연합회, 2009)에 달하는 양이 재활용된다.
We are paying attention to low carbon green growth all over the world, promoting carbon emission rights, writing environment friendly marks, and the Convention on Climate Change are examples of efforts to reduce energy consumption. Recycling of various products as one of the ways to contribute to this policy is an important part of each country. In particular, the recycling of paperboard contributes considerable energy savings to the packaging industry, and the recovery rate of domestic corrugated paperboard is the highest in the world, reaching 89.9% (Korea Paper Manufacturers' Association, 2009).
폐지종류 중 포장산업에 많이 사용되는 골판지를 회수한 골판지 고지(OCC. old corrugated container)도 그 회수량과 사용량이 점차 늘어나고 있다. 그러나 반복적으로 재활용한 골판지 고지는 오염물질의 함량이 점점 늘어나며, 섬유의 각질화, 기존의 기계적 처리에 의한 단섬유화가 있으며, 결과적으로 미세분 함량이 늘어나게 된다. 이에, 강도 저하와 탈수성 저하가 야기 되는데, 이를 개선시키기 위하여 다각적인 노력들이 경주되고 있다.
Among recovered paper corrugated paper corrugated paper (OCC), which is widely used in the packaging industry, its recovered amount and usage are gradually increasing. However, repeatedly recycled corrugated paperboards have increasing amounts of contaminants, fiber keratinization, and shortening of the fibers by conventional mechanical treatment, resulting in increased fine powder content. Therefore, strength and dewaterability are caused, and various efforts are being made to improve it.
현재, 고에너지 산업 군에 속해 있는 제지 제조는 공정 중에 건조 공정에서 많은 양의 전력과 스팀을 사용한다. 그러므로, 건조 공정의 전단계인 압착 공정에서 종이의 형태가 종이의 질을 떨어뜨리지 않는 내에서 물을 많이 탈수시키는 것이 건조 공정에서의 에너지의 큰 감축을 준다. 실제 압착 공정에서의 개선을 통해서 건조 공정에 투입되는 습지의 고형분을 1 %만 증가시켜도 실제 건조 공정에서의 부하를 4 내지 5 %까지 줄일 수 있다. 그로 인하여 증기소요량 절감, 초지기 속도 향상, 설비비용 절감과 같은 이점을 기대할 수 있다.
Currently, paper manufacturing, which belongs to the high energy industry group, uses a large amount of power and steam in the drying process during the process. Therefore, in the pressing process, which is a pre-stage of the drying process, dehydrating a large amount of water in the form of paper does not drop the quality of the paper gives a large reduction of energy in the drying process. Through the improvement in the actual compression bonding process, the load in the actual drying process can be reduced to 4 to 5% even if the solid content of the wet paper is increased by only 1%. This can be expected to reduce steam requirements, improve paper machine speed, and reduce equipment costs.
이와 같이, 제지공정에서 압착공정을 통과한 습지의 고형분을 높임으로써 종이의 건조에너지를 절약하는 기술은 에너지절약을 위해 매우 중요한 기술이 될 수 있다. Thus, the technique of saving the drying energy of the paper by increasing the solid content of the wet paper passing through the pressing process in the papermaking process can be a very important technology for energy saving.
한편, 종이를 제조하는 종래 기술에 따르면, 일례로서 대한민국 등록특허 제10-0898383호에서는 제지용 목분의 제조방법 및 이를 이용한 벌크가 증가된 제지의 제조방법이 개시된 바 있으며, 상세하게는 수분함량이 1 내지 10 중량%가 되도록, 목재료를 건조하는 단계; 건조된 목재료를 그라인더로 분쇄하는 단계; 길이 가중치 평균 섬유장이 0.3 mm이하인 목분을 분급하는 단계; 상기 분급된 1 내지 50 중량% 목분과 50 내지 99 중량% 펄프를 혼합하여 중간층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제지 제조방법이 개시된 바 있다. 그러나, 상기 종이의 제조방법은 고형분이 감소되는 문제가 있다.
On the other hand, according to the conventional technology for producing paper, Korean Patent Registration No. 10-0898383 discloses a method for manufacturing wood pulp for paper and a method for manufacturing paper with increased bulk using the same, for example, 1 to 10% by weight; drying the wood material; Pulverizing the dried wood material into a grinder; Classifying wood flour having a length weighted average fiber length of 0.3 mm or less; And mixing the classified 1 to 50% by weight wood powder with 50 to 99% by weight pulp to form an intermediate layer. However, there is a problem in that the solid content of the paper is reduced.
또한, 대한민국 공개특허 제10-2010-0018003호에서는 제지용 원료 제조방법과, 판지 제조 방법 및 이에 의해 제조된 판지가 개시된 바 있으며, a) 가공목재 가공 부산물인 톱밥을 분쇄기를 이용해 분쇄하여 소정 범위의 길이를 갖는 목재 섬유를 생성하는 단계와; b) 상기 a) 단계에 의해 생성된 목재 섬유를 스크린(Screen)을 통과시켜 이물질 및 특정 길이 보다 큰 크기의 목재 섬유를 제거하여 제지용 원료를 얻는 단계를;포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제지용 원료 제조방법이 개시된 바 있다. 그러나, 상기 판지의 제조방법 또한 고형분이 감소되는 문제가 있다.
Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0018003 discloses a method for producing papermaking raw materials, a method for producing a paperboard, and a paperboard produced by the method. The method comprises: a) pulverizing sawdust, which is a byproduct of processing wood, ≪ / RTI > of wood fibers; and b) passing the wood fibers produced by the step a) through a screen to remove foreign matter and wood fibers having a size larger than a specific length to obtain a papermaking raw material. A method of manufacturing raw materials has been disclosed. However, the method for producing the above-mentioned paperboard also has a problem that the solid content is reduced.
이에 본 발명자들은 건조 에너지를 감소시킬 수 있는 종이의 제조방법에 대한 연구를 수행하던 중, 원료섬유에 목분 및 전분을 첨가하여 초지기에서 습지를 형성하고 압착공정을 수행하여 고형분을 50% 이상으로 향상시켜 건조 에너지를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 열단장, 압축강도 및 신장율이 향상된 종이의 제조방법을 개발하고, 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the inventors of the present invention have conducted studies on a method of producing paper capable of reducing the drying energy, while adding wood powder and starch to the raw fiber to form wet paper in the paper machine and performing a pressing process to increase the solid content to more than 50% To thereby reduce the drying energy and improve the heat deflection, compressive strength and elongation, and have completed the present invention.
본 발명의 목적은 목분 및 전분을 이용한 종이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a method for producing paper using wood flour and starch.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은,In order to achieve the above object,
목분 및 양이온성 전분을 혼합한 후, 이를 원료섬유의 건조 무게 대비 1 내지 10 중량%의 비율로 첨가하는 단계(단계 1);(Step 1) of mixing wood powder and cationic starch at a ratio of 1 to 10% by weight based on the dry weight of the raw fiber;
목분 및 양이온성 전분이 첨가된 원료섬유를 습지로 제조하는 단계(단계 2); 및 (Step 2) of producing raw fibers to which a wood powder and a cationic starch have been added as a wet paper; And
상기 단계 2에서 제조된 습지를 고형분이 40 %이상 되도록 압착한 후 건조하는 단계(단계 3);를 포함하는 종이의 제조방법을 제공한다.
(Step 3) compressing the wet paper produced in step 2 to a solid content of not less than 40% and drying the wet paper (step 3).
또한 본 발명은, Further, according to the present invention,
상기 제조방법으로 제조된 종이를 제공한다.
A paper produced by the above production method is provided.
본 발명에 따른 종이의 제조방법은 목분 및 전분이 포함된 원료섬유를 사용하여 종이를 제조하는 방법으로써, 상기 목분 또는 전분을 단독으로 첨가한 종이보다 고형분, 신장율이 향상되며 벌크가 유지되는 우수한 물성을 보이는 효과가 있다. The method for producing paper according to the present invention is a method for producing paper using wood fibers and starch-containing raw fibers, wherein the solid content and the elongation percentage of the wood powder or the starch are improved, .
또한, 목분 및 전분을 첨가하지 않은 종이와 비교하여 더욱 높은 고형분을 가지기 때문에, 증기소요량 절감, 초지기 속도 향상, 설비비용 절감과 같은 효과가 있다.
In addition, since it has a higher solid content than wood-free wood and starch-free paper, it has effects such as reduction of steam consumption, improvement of paper-making speed, and facility cost reduction.
도 1은 본 발명에 따른 종이를 제조하는 과정을 간략하게 나타낸 순서도이다.FIG. 1 is a flow chart briefly illustrating a process of producing a paper according to the present invention.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은, According to the present invention,
목분 및 양이온성 전분을 혼합한 후, 이를 원료섬유의 건조 무게 대비 1 내지 10 중량%의 비율로 첨가하는 단계(단계 1);(Step 1) of mixing wood powder and cationic starch at a ratio of 1 to 10% by weight based on the dry weight of the raw fiber;
목분 및 양이온성 전분이 첨가된 원료섬유를 습지로 제조하는 단계(단계 2); 및 (Step 2) of producing raw fibers to which a wood powder and a cationic starch have been added as a wet paper; And
상기 단계 2에서 제조된 습지를 고형분이 40 %이상 되도록 압착한 후 건조하는 단계(단계 3);를 포함하는 종이의 제조방법을 제공한다.
(Step 3) compressing the wet paper produced in step 2 to a solid content of not less than 40% and drying the wet paper (step 3).
이하, 본 발명에 따른 종이의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the method for producing paper according to the present invention will be described in detail for each step.
본 발명에 따른 종이의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1은 목분 및 양이온성 전분을 혼합한 후, 이를 원료섬유의 건조 무게 대비 1 내지 10 중량%의 비율로 첨가하는 단계이다.In the method for producing paper according to the present invention, the step 1 is a step of mixing wood powder and cationic starch and adding the wood powder and cationic starch at a ratio of 1 to 10 wt% based on the dry weight of the raw fiber.
목분은 종이 제조시에 사용될 수 있으며, 이 경우 천연 펄프의 사용량을 줄일 수 있어 종이의 제조 단가를 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 종이 제조시 탈수 및 건조 비용을 줄일 수 있어 이산화탄소 배출과 환경오염을 방지하고 에너지를 절약할 수 있으며, 목분을 사용한 종이를 재사용할 경우에도 종이의 품질을 유지할 수 있다.Wood flour can be used in the production of paper, and in this case, the use amount of natural pulp can be reduced, which is advantageous in dramatically reducing the manufacturing cost of paper. In addition, it is possible to reduce the dehydration and drying cost in the production of paper, so that it is possible to prevent carbon dioxide emission and environmental pollution, save energy, and maintain the quality of paper even when the paper using wood flour is reused.
상기 단계 1에서 목분은 셀룰로오스계의 목재나 비목재를 사용하여 그것들을 기계적으로 처리하여 만든 목분으로서, 60 내지 100 메쉬(mesh) 스크린(screen)을 통과한 목분을 사용할 수 있다.The wood powder used in the step 1 may be a wood powder obtained by mechanically treating cellulose-based wood or non-wood with woods passed through a screen of 60 to 100 mesh.
상기 목분의 크기는 스크린(screen)의 단위 면적당 메쉬(mesh) 수에 따라 결정되며, 단위 면적당 메쉬 수가 작을 수록, 목분을 처리하는 효율은 증가하지만, 목분의 크기가 커져 지층 형성 및 제품의 평활도가 떨어지고, 결합 강도가 약해지는 문제가 있다. 반면, 단위면적당 메쉬 수가 클수록 목분을 처리하는 효율은 떨어지나, 목질 섬유의 크기가 작아져 지층 형성에 유리하며 제품의 평활성을 향상시킬 수 있지만, 수율이 떨어지는 단점이 있으므로 적절한 메쉬 수의 스크린이 요구되기 때문이다. 따라서 60 내지 100 메쉬수의 스크린을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 100메쉬 스크린을 사용할 수 있다.
The size of the wood powder is determined according to the number of meshes per unit area of the screen. The smaller the number of meshes per unit area, the more efficient the processing of the wood powder. However, the size of the wood powder increases, There is a problem that the bonding strength is weakened. On the other hand, the larger the number of meshes per unit area, the lower the efficiency of processing the wood flour. However, since the size of the wood fiber becomes smaller, it is advantageous for forming the layer and the smoothness of the product can be improved. However, Because. Accordingly, it is preferable to use a screen of 60 to 100 mesh, more preferably a 100 mesh screen.
또한, 상기 목분에 혼합되는 전분으로는, 양이온성 전분 또는 양성전분, 폴리아크릴아미드(polyacrylamid), 폴리에틸렌이민 (polyethyleneimine), 폴리아민(polyamine), 멜라민 수지 및 에폭시수지등의 고분자 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
As the starch to be mixed into the wood powder, a polymer such as cationic starch or amphoteric starch, polyacrylamide, polyethyleneimine, polyamine, melamine resin and epoxy resin may be used. However, It is not.
상기 전분 및 목분을 혼합한 후, 이를 원료섬유의 건조 무게 대비 1 내지 10 중량% 첨가하는 것이 바람직하다. 만약, 상기 단계 1에서 목분 및 양이온성 전분의 혼합물을 1 중량% 미만으로 혼합할 경우, 고형분 증가 등의 효과가 크게 나타나지 않는 단점이 있으며, 10 중량%를 초과하는 경우에는 압착 공정 수행시에 고형분의 증대가 일어나지 않을 수 있다.
It is preferable that the starch and wood flour are mixed and then added in an amount of 1 to 10% by weight based on the dry weight of the raw fiber. If the mixture of the wood powder and the cationic starch is mixed in an amount of less than 1% by weight in the step 1, the effect of increasing the solid content is not remarkably exhibited. If the weight of the mixture is more than 10% by weight, May not occur.
이때, 상기 원료 섬유는 골판지 고지(OCC), 잡지 고지(OMG) 및 신문 고지(ONP)를 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고지 또는 상기 고지와 천연펄프의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
At this time, the raw fiber may be at least one kind of paper selected from the group consisting of corrugated cardboard (OCC), magazine paper (OMG) and newspaper paper (ONP), or a mixture of the paper and the natural pulp. It is not.
또한, 상기 목분 및 양이온성 전분을 혼합한 후 진공처리를 수행할 수 있다. 양이온성 전분의 농도를 3 중량% 이상으로 높인 후에 상기 목분을 전분용액에 고르게 분산한 후 진공처리를 실시하면, 목분 내에 존재하는 공기가 빠져나가고 전분이 내부공간을 차지하게 된다. 이러한 경우 전분이 목분에 집중적으로 분포하여 목분의 결합강도 증대효과를 최대로 할 수 있다.
In addition, the wood powder and the cationic starch may be mixed and then subjected to a vacuum treatment. When the concentration of the cationic starch is increased to 3% by weight or more, the wood powder is uniformly dispersed in the starch solution, and then subjected to a vacuum treatment, the air present in the wood powder escapes and starch occupies the inner space. In this case, starch is distributed intensively on wood flour, so that the effect of increasing the strength of wood flour can be maximized.
본 발명에 따른 종이의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2는 목분 및 양이온성 전분이 첨가된 원료섬유를 습지로 제조하는 단계로서, 초지기에 투입되어 교반을 통해 수행될 수 있다.
In the method for producing paper according to the present invention, the step 2 is a step of preparing the raw material fiber to which the wood powder and the cationic starch have been added as a wet paper, and may be put into a paper machine and carried out by stirring.
그 다음으로, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 제조된 습지를 고형분이 40 %이상 되도록 압착한 후 건조하는 단계이다.Next, Step 3 is a step of compressing the wet paper produced in Step 2 to a solid content of 40% or more and drying the wet paper.
건조 공정의 전단계인 압착 공정에서 종이의 형태가 종이의 질을 떨어뜨리지 않는 내에서 물을 많이 탈수시키는 것이 건조 공정에서의 에너지의 큰 감축을 준다. 압착 공정에서의 개선을 통해서 건조 공정에 투입되는 습지의 고형분을 1 %만 증가시켜도 실제 건조 공정에서의 부하를 4 내지 5 %까지 줄일 수 있다. 그로 인하여 증기소요량 절감, 초지기 속도 향상, 설비비용 절감과 같은 이점을 기대할 수 있다. In the squeeze process, which precedes the drying process, dehydrating a large amount of water in the form of paper does not reduce the quality of the paper gives a large reduction in energy in the drying process. Through the improvement in the compression process, the load in the actual drying process can be reduced to 4 to 5% even if the solid content of the wet paper is increased by only 1%. This can be expected to reduce steam requirements, improve paper machine speed, and reduce equipment costs.
이에, 상기 전분 및 목분을 포함한 원료섬유로 초지한 습지는 압착공정에서 고형분이 40% 이상 되도록 압착을 실시하여야 하는데, 이는 40% 이하의 고형분 상태에서는 목분의 내강에 있는 수분이 충분히 빠져나오지 못할 수 있기 때문이다. 이때, 상기 압착은 60 m/분의 속도로 50 내지 100 kg/cm의 압력으로 1차 압착 및 150 내지 250 kg/cm의 압력으로 2차 압착으로 수행될 수 있다.
Therefore, the wet paper made from the raw fiber including the starch and the wood powder should be compressed so that the solid content is more than 40% in the compression process. If the solid content is less than 40%, the moisture in the lumen of the wood powder may not be sufficiently discharged It is because. At this time, the pressing can be performed by primary pressing at a pressure of 50 to 100 kg / cm at a speed of 60 m / min and secondary pressing at a pressure of 150 to 250 kg / cm.
또한, 상기 압착이 수행된 후 종이의 고형분은 50% 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 경우 동일한 압착공정을 사용하여 원료섬유만으로 제조된 종이나 판지보다 고형분이 높아지며, 초지기상에서 탈수가 빠르고, 완성된 종이의 벌크가 크며, 강도적 성질이 유지되거나 더 높아지는 특성을 가질 수 있다.
In addition, the solid content of the paper after the compression is performed may be 50% or more. In such a case, the solid content is higher than that of the paper or cardboard made only from the raw fiber using the same pressing process, and it is possible to have a property that the dehydration on the paper machine is quick, the bulk of the finished paper is large, and the strength property is maintained or higher.
또한 상기와 같이 제조된 목분이 포함된 종이는 종이구조 내에 수분의 배출통로가 형성되므로 압착공정에서 크러싱(crushing)의 위험이 적어져서 압착공정의 압력을 더 높여 고형분을 추가적으로 증가시키는 것이 가능하다.
Also, since the paper including the wood particles produced as described above forms a water discharge passage in the paper structure, the risk of crushing in the pressing process is reduced, and the pressure of the pressing process can be further increased to further increase the solid content .
또한, 본 발명은In addition,
상기 제조방법으로 제조된 종이를 제공한다.
A paper produced by the above production method is provided.
상기에 설명한 바와 같이, 상기 방법으로 제조된 종이의 경우, 압착공정을 지닌 습지의 고형분은 원료섬유만으로 제조한 습지보다 증가할 수 있으며, 벌크가 높아지고, 열단장이나 압축강도도 원료섬유만으로 제조한 종이와 유사하거나 높게 제조될 수 있다.As described above, in the case of the paper produced by the above method, the solid content of the wet paper having the compression process can be increased compared to the wet paper made only from the raw material fiber, and the bulk is increased. It can be made similar or higher than paper.
또한, 상기 종이는 골판지용으로 사용될 수 있으며, 백판지, 크라프트지와 같은 산업용지의 제조용으로 사용될 수 있는 특징이 있다. 상기 종이가 산업용지에 적합한 이유로는, 목분의 사용에 있어서 목분의 백색도가 표백공정을 거치지 않고는 인쇄용지의 백색도에 미치지 못하는 것이 일반적이기 때문이다.
In addition, the paper can be used for corrugated board, and can be used for producing industrial paper such as whiteboard, kraft paper. The reason why the paper is suitable for industrial paper is that the whiteness of the wood powder in the use of wood powder generally does not reach the whiteness of the printing paper without going through the bleaching process.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are illustrative of the present invention and the present invention is not limited by the following examples.
<실시예 1> 골판지고지에 목분(3%)과 양이온성 전분을 첨가한 종이의 제조.Example 1: Preparation of paper with wood flour (3%) and cationic starch added to corrugated cardboard paper.
단계 1: 충분히 해리된 골판지 고지(OCC)를 이용하여 고해를 실시하였다.Step 1: The defatted corrugated paperboard (OCC) was used to perform the defeating.
해리된 골판지 고지의 초기 고해도는 캐나다 표준여수도(Canadian standard freeness;CSF) 측정기로 520 CSF이였으며, 이를 463 CSF가 되도록 고해를 실시하여 평량 100g/m2 의 습지를 제조하였다.
The initial level of dissociated corrugated cardboard was 520 CSF in Canadian standard freeness (CSF), which was clarified to be 463 CSF to produce a wetland of 100 g / m 2 in basis weight.
단계 2 : 국내에서 시판되는 제지용 목분을 100 메쉬(mesh)의 스크린을 통과시켰다. 상기 통과된 목분을 상기 단계 1에서 제조된 골판지 고지 지료(463 CSF) 건조무게 대비 3 중량%와, +0.77 meq/g의 전하밀도를 가지는 양이온성 전분을 상기 골판지고지 지료에 대해 2 중량%를 혼합하였다. 이를 상기 골판지 고지 지료와 혼합하여 평량 100 g/m2의 수초지를 제조하였다.
Step 2: Commercially available papermaking wood chips were passed through a screen of 100 mesh. The passed wood powder was mixed with 3 wt% of dry weight of 463 CSF prepared in the above step 1 and 2 wt% of cationic starch having a charge density of +0.77 meq / g with respect to the corrugated cardboard paper stock . This was mixed with the corrugated cardboard paperboard to prepare a water base paper having a basis weight of 100 g / m 2 .
단계 3 : 상기 단계 2에서 제조된 수초지를 압착기를 이용하여 100 kN/m의 압력으로 1차 압착공정 및 200 kN/m의 압력으로 2차 압착공정을 실시한 후, 이를 건조시켜 종이를 제조하였다.
Step 3: The water-base paper prepared in the step 2 was subjected to a primary compression process at a pressure of 100 kN / m and a secondary compression process at a pressure of 200 kN / m using a press, and then dried to prepare paper.
<실시예 2> 골판지고지에 목분(3%)과 양이온성 전분을 첨가한 종이의 제조.Example 2 Preparation of Paper Added with Wood Flour (3%) and Cationic Starch to Corrugated Paperboard.
상기 실시예 1에 있어서, 상기 단계 1에서 골판지 고지의 여수도가 420 CSF가 되도록 고해를 실시한 지료를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
A paper sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that the fineness of the corrugated paperboard in Example 1 was determined to be 420 CSF.
<실시예 3> 골판지고지에 목분(5%)과 양이온성 전분을 첨가한 종이의 제조.≪ Example 3 > Preparation of paper with wood flour (5%) and cationic starch added to corrugated cardboard paper.
상기 실시예 1에 있어서, 단계 2에서 상기 목분을 상기 골판지고지 지료(463 CSF) 건조무게 대비 5 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다In Example 1, paper was prepared in the same manner as in Example 1, except that the wood powder was added in an amount of 5% by weight based on the dried weight of the corrugated paperboard (463 CSF) in Step 2
<실시예 4> 골판지고지에 목분(5%)과 양이온성 전분을 첨가하여 샘플 제조Example 4 Preparation of samples by adding wood flour (5%) and cationic starch to corrugated cardboard paper
상기 실시예 3에 있어서, 골판지 고지의 여수도가 420 CSF가 되도록 고해를 실시한 지료를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다. In Example 3, paper was prepared in the same manner as in Example 3, except that a finishing material having been subjected to defatting so that the degree of freeness of corrugated cardboard paper was 420 CSF was used.
<비교예 1> ≪ Comparative Example 1 &
상기 실시예 1에 있어서, 단계 1에서 제조된 습지를 압착기를 이용하여 100 kN/m의 압력으로 1차 압착공정 및 200 kN/m의 압력으로 2차 압착공정을 실시한 후, 이를 건조시켜 종이를 제조하였다.
In Example 1, the wet paper produced in Step 1 was subjected to a primary compression process at a pressure of 100 kN / m and a secondary compression process at a pressure of 200 kN / m using a press, .
<비교예 2> ≪ Comparative Example 2 &
상기 비교예 1에 있어서, 골판지 고지의 여수도가 캐나다 표준여수도 측정기로 420 CSF가 되도록 고해를 실시한 지료를 사용한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
In Comparative Example 1, paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the fineness of corrugated cardboard paper was determined to be 420 CSF using a Canadian standard freeness meter.
<비교예 3> 양이온성 전분을 첨가한 종이의 제조 1≪ Comparative Example 3 > Preparation of paper added with cationic starch 1
상기 비교예 1에 있어서, +0.77 meq/g의 전하밀도를 가지는 양이온성 전분을 상기 골판지고지 지료(463 CSF)에 대해 2 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
Comparative Example 1 was repeated except that 2 wt% of cationic starch having a charge density of +0.77 meq / g was added to the corrugated paperboard (463 CSF). Paper was prepared.
<비교예 4> 양이온성 전분을 첨가한 종이의 제조 2≪ Comparative Example 4 > Preparation of paper added with cationic starch 2
상기 비교예 2에 있어서, +0.77 meq/g의 전하밀도를 가지는 양이온성 전분을 상기 골판지고지 지료(420 CSF)에 대해 2 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 2와 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
The procedure of Comparative Example 2 was repeated except that the cationic starch having a charge density of +0.77 meq / g in Comparative Example 2 was added in an amount of 2% by weight based on the corrugated paperboard stock (420 CSF) Paper was prepared.
<비교예 5> 골판지고지에 목분을 3% 첨가한 종이의 제조 1≪ Comparative Example 5 > Preparation of paper with 3% wood flour added to corrugated cardboard paper 1
상기 비교예 1에 있어서, 상기 골판지고지 지료(463 CSF)에 건조 무게대비 목분을 3 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
In Comparative Example 1, paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 3% by weight of wood powder was added to the corrugated paperboard (463 CSF) as a dry weight.
<비교예 6> 골판지고지에 목분을 3% 첨가한 종이의 제조 2≪ Comparative Example 6 > Production of paper with 3% wood flour added to corrugated cardboard paper 2
상기 비교예 2에 있어서, 상기 골판지고지 지료(420 CSF)에 건조 무게대비 목분을 3 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 2와 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
In Comparative Example 2, paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that 3 weight% of wood powder was added to the corrugated board (420 CSF) as a dry weight.
<비교예 7> 골판지고지에 목분을 5% 첨가한 종이의 제조 3≪ Comparative Example 7 > Production of paper with 5% wood flour added to corrugated cardboard paper 3
상기 비교예 1에 있어서,상기 골판지고지 지료(463 CSF)에 건조 무게대비 목분을 5 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
In Comparative Example 1, paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 5% by weight of wood powder was added to the corrugated paperboard (463 CSF) in relation to the dry weight.
<비교예 8> 골판지고지에 목분을 5% 첨가한 종이의 제조 4≪ Comparative Example 8 > Production of paper with 5% wood flour added to corrugated cardboard paper 4
상기 비교예 2에 있어서, 상기 골판지고지 지료(420 CSF)에 건조 무게대비 목분을 5 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 2와 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
In Comparative Example 2, paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that 5% by weight of wood powder was added to the corrugated cardboard waste (420 CSF) in relation to the dry weight.
<비교예 9> 골판지고지에 목분을 10% 첨가한 종이의 제조 5≪ Comparative Example 9 > Production of paper in which 10% of wood powder was added to corrugated cardboard paper 5
상기 비교예 1에 있어서, 상기 골판지고지 지료(463 CSF)에 건조 무게대비 목분을 10 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
In Comparative Example 1, paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 10% by weight of wood powder was added to the corrugated paperboard (463 CSF) in relation to the dry weight.
<비교예 10> 골판지고지에 목분을 10% 첨가한 종이의 제조 6≪ Comparative Example 10 > Production of paper in which 10% of wood powder was added to corrugated cardboard paper 6
상기 비교예 2에 있어서, 상기 골판지고지 지료(420 CSF)에 건조 무게대비 목분을 10 중량%를 첨가한 것을 제외하고는, 비교예 2와 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
In Comparative Example 2, paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that 10% by weight of wood powder was added to the corrugated board (420 CSF) as a dry weight.
<실험예 1><Experimental Example 1>
본 발명에 따른 목분을 포함하여 제조된 종이의 특성을 분석하기 위하여, 하기의 실험들을 수행하였다.
In order to analyze the characteristics of the paper made with wood flour according to the present invention, the following experiments were conducted.
본 발명에 따른 실시예들과, 비교예들에서 제조된 종이의 강도를 평가하기 위하여, 각각의 종이에 대해 TAPPI Standard 방법에 의하여 벌크(Bulk), 열단장, 신장률 및 압축지수와 같은 물리적 성질을 각각 측정하여 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
In order to evaluate the strength of the paper produced in the examples according to the present invention and the comparative examples, physical properties such as bulk, heat capacity, elongation and compression index were measured for each paper by the TAPPI Standard method The results are shown in Table 1 below.
종이
paper
(캐나다 표준여수도
,CSF)High resolution
(Canadian Standard Yeosu Island
, CSF)
전분
(%)
Starch
(%)
목분
(%)
Wood flour
(%)
탈수
시간 (sec)
dehydration
Time (sec)
고형분 (%)
Solid content (%)
벌크
(cm3/g)
bulk
(cm < 3 > / g)
열단장
(km)
Heat gauge
(km)
신장률
(mm)
Elongation
(mm)
압축지수
(kN/m)
Compression index
(kN / m)
상기 표 1에 나타낸 샘플의 물성 비교에 있어서는, 골판지 고지의 고해를 적게 실시한 지료는 고해를 적게한 지료끼리, 고해를 조금 더 한 지료는 그들끼리 비교가 이루어져야 한다. 이는 고해정도가 같지 아니하면 탈수시간, 강도적 성질, 벌크가 모두 달라지기 때문이다.In the comparison of the physical properties of the samples shown in Table 1, it is necessary that the materials that made less corruption of the corrugated cardboard are compared with the materials that have less corruption, and those that have slightly more corroded. This is because if the degree of confounding is not the same, the dehydration time, strength properties, and bulk are all different.
또한, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 전분을 첨가한 비교예 3 및 4의 경우, 비교예 1 및 2보다 벌크가 현저히 떨어지는 것을 알 수 있다. 벌크가 떨어지면 종이의 투기도가 떨어지게 되고, 투기도가 떨어지면 골판지 제조에 사용되는 접착제 사용시에 접착제가 표면에 흡수될 공극이 작아지므로 접착이 원활해지지 않을 수 있다.
In addition, as shown in Table 1, in Comparative Examples 3 and 4 in which starch was added, it was found that the bulk was significantly lower than in Comparative Examples 1 and 2. When the bulk is dropped, the air permeability of the paper is lowered, and when the air permeability is lowered, the gap to be absorbed by the adhesive on the surface becomes small at the time of using the adhesive used for manufacturing the corrugated cardboard.
또한, 목분을 첨가한 비교예 5 내지 8과 목분 및 전분을 첨가한 실시예 1 내지 4의 경우, 전분만 첨가한 비교예 3 및 4보다 훨씬 높은 벌크를 나타내는 것을 알 수 있으며, 대부분 비교예 1 및 2보다도 높은 벌크를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
In addition, in Comparative Examples 5 to 8 in which wood powder was added and in Examples 1 to 4 in which wood powder and starch were added, it was found that the bulk was much higher than Comparative Examples 3 and 4 in which only starch was added, And a bulk higher than 2 can be confirmed.
한편, 고형분이 높을수록 건조공정에서 건조부하가 작아지므로 제지공정에서 에너지 절감에 유리하다고 할 수 있다. 특히 압착공정에서 1%의 고형분의 증대는 건조부하를 4% 줄일 수 있다고 한다. On the other hand, the higher the solid content, the smaller the drying load in the drying process, which is advantageous for energy saving in the paper making process. In particular, a 1% increase in solids in the compression process can reduce the dry load by 4%.
상기 비교예 및 실시예들의 고형분을 측정한 결과, 전분을 첨가한 비교예 3 및 4의 고형분은 목분 및 전분을 첨가하지 않은 비교예 1 및 2에 비해 상당히 높아진 것을 볼 수 있다. 더 나아가 열단장과 압축지수와 같은 강도적 성질도 매우 향상된 것을 확인할 수 있다.As a result of measuring the solids content of the above Comparative Examples and Examples, the solid contents of Comparative Examples 3 and 4 to which starch was added were significantly higher than those of Comparative Examples 1 and 2 in which no wood powder and starch were added. Furthermore, it can be seen that strength properties such as thermal head length and compression index are improved.
또한, 전분과 함께 목분을 사용한 실시예 5 내지 8의 경우 모두 고형분 양이 약 1% 정도 비교예 1 및 2 보다 우수하였다. 또한 벌크가 매우 높은 상태인 것을 알 수 있었다. Also, in Examples 5 to 8 using wood flour together with starch, the solid content was superior to Comparative Examples 1 and 2 by about 1%. It was also found that the bulk was very high.
한편, 비교예 5 내지 8은 양이온성 전분이 첨가되지 않고 목분만 사용된 경경우로, 벌크는 우수하지만 고형분의 상승이 크지 않으며 강도적 성질이 비교예 1, 2에 비해 낮은 것을 볼 수 있었다. On the other hand, in Comparative Examples 5 to 8, when the cationic starch was not added and only wood was used, it was found that the bulkiness was excellent but the rise of the solid content was not large and the strength properties were lower than those of Comparative Examples 1 and 2.
또한, 목분을 10 중량% 첨가한 비교예 9 및 10의 경우 벌크가 크게 높아진 것을 볼 수 있었다. 하지만 열단장과 압축강도가 낮고 고형분이 낮으므로 건조에너지를 줄이고 물성을 유지하는데 어려움이 있어, 이러한 경우 벌크의 향상만으로는 골판지용도로서 적합하지 못한 결과로 판단할 수 있다.
In addition, in the case of Comparative Examples 9 and 10 in which 10% by weight of wood powder was added, it was found that the bulk was significantly increased. However, it is difficult to maintain the physical properties by reducing the drying energy because the heat capacity and the compressive strength are low and the solid content is low. In this case, improvement of the bulk is not suitable for the corrugated board.
즉, 목분과 양이온성 전분을 함께 사용한 실시예 5 내지 8의 경우 벌크와 고형분 함량이 높고, 강도적 성질이 모두 우수하며, 탈수시간도 가장 빠르므로 건조효율향상은 물론 생산성 향상에도 도움이 될 수 있는 지료들임을 알 수 있다. In other words, in Examples 5 to 8 using both wood and cationic starch, the bulk and the solid content were high, the strength properties were excellent, and the dehydration time was the fastest. It is possible to know that these are the materials that are available.
Claims (8)
목분 및 전분이 첨가된 원료섬유를 습지로 제조하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 제조된 습지를 고형분이 40 중량%이상 되도록 압착한 후 건조하는 단계(단계 3);를 포함하고,
단계 1의 전분 및 목분은 혼합 후 진공처리되는 것을 특징으로 하는, 종이의 제조방법.
(Step 1) of mixing wood powder and starch, and adding the wood powder and starch at a ratio of 1 to 10% by weight based on the dry weight of the raw fiber;
A step (step 2) of producing a raw material fiber added with wood powder and starch into a wet paper; And
Compressing the wet paper produced in step 2 to a solid content of not less than 40% by weight, followed by drying (step 3)
Wherein the starch and wood flour of step 1 are subjected to a vacuum treatment after mixing.
2. The method of claim 1, wherein the wood powder in step 1 is a wood flour passed through a 60-100 mesh screen.
The method of claim 1, wherein the starch in step 1 is a cationic starch.
The method according to claim 1, wherein the starch in step 1 is at least one polymer selected from the group consisting of polyacrylamid, polyethyleneimine, polyamine, melamine resin and epoxy resin / RTI >
The method according to claim 1, wherein the raw fibers of step 1 are at least one of a high-fiber paper selected from the group consisting of corrugated paperboard (OCC), magazine paper (OMG) and newspaper paper (ONP) ≪ / RTI >
The method of claim 1, wherein the solid content of the paper after the pressing process is at least 50% by weight.
A paper produced by the manufacturing method of claim 1.
8. A paper according to claim 7, characterized in that said paper is used for the production of cardboard, whiteboard and kraft paper.
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| KR1020140184395A KR101595424B1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Preparation method of paper wood using flour and starch |
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