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종이의 강도향상을 위한 경질탄산칼슘(PCC) 전처리에 대한 연구
Improvement of Paper Strength using Pretreated Precipitated Calcium Carbonate (PCC) 원문보기

펄프 종이기술 = Journal of Korea TAPPI, v.42 no.1 = no.134, 2010년, pp.41 - 47  

김철환 (경상대학교 임산공학과) ,  이지영 (경상대학교 임산공학과) ,  곽혜정 (경상대학교 임산공학과) ,  정호경 (경상대학교 임산공학과) ,  백경길 (경상대학교 임산공학과) ,  이희진 (경상대학교 임산공학과) ,  김성호 (경상대학교 임산공학과) ,  강하륜 (경상대학교 임산공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Increasing ash content of the paper is one of the most effective methods for saving raw materials and steam consumption and improving optical properties and better print quality. However, the increase of filler loading or filler content using a conventional wet end system is limited due to severe lo...

주제어

#PCC   #GCC   #cationic starch   #pretreatment   #filler content  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구를 통해 양성전분으로 경질탄산칼슘 표면을 도포함으로써 종이의 벌크 상승에 따른 강도저하를 완화할 수 있는 가능성을 확인하였다. 그러나 제지산업에서 전처리된 경질탄산칼슘의 사용에 따라 종이의 벌크상승과 회분함량 상향등을 통한 품질향상 및 원가절감을 기대하기 위해서는 향후 전분의 투입량의 상향, 양성전분의 종류에 따른 효과분석, 다양한 전처리방법개발 등에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
  • 본 연구에서는 경질탄산칼슘의 전처리를 통해 벌크향상 기술과 관련된 연구가 수행되었다. 세 종류의 양이온성 전분으로 전처리한 경질탄산칼슘으로 수초지를 제작하였고 중질탄산칼슘과 경질탄산칼슘을 처리한 수초지의 물성을 비교 · 분석함으로써 경질탄산칼슘 전처리를 통해 경질탄산칼슘의 사용에 따른 강도저하를 방지할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 양성전분을 이용하여 경질탄산칼슘입자의 표면을 도포함으로써 충전제가 섬유와 결합을 형성할 수 있는 능력을 부여하고자 하였다. 이를 위해 양성전분을 이용하여 음이온성인 경질탄산칼슘을 양이온성으로 치환시켜 자체입자의 분산성을 향상시키고 음이온성을 갖는 펄프섬유에 흡착이 용이하게 되도록 하였다.
  • 세 종류의 양이온성 전분으로 전처리한 경질탄산칼슘으로 수초지를 제작하였고 중질탄산칼슘과 경질탄산칼슘을 처리한 수초지의 물성을 비교 · 분석함으로써 경질탄산칼슘 전처리를 통해 경질탄산칼슘의 사용에 따른 강도저하를 방지할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
종이를 제조할 때 사용되는 원료에는 무엇이 있는가? 종이를 제조할 때 사용되는 원료로는 목재펄프, 충전제, 기타첨가제들이 있다. 이중 목재펄프가 주원료로 사용되고 다음으로는 충전제의 함량이 높다.
충전제는 무엇을 위해 사용되는가? 이중 목재펄프가 주원료로 사용되고 다음으로는 충전제의 함량이 높다. 충전제는 종이의 불투명도(opacity), 백색도(brightness), 인쇄적성(printability) 등의 종이 품질을 향상시키기 위해서도 사용되지만1) 충전제의 가격이 목재펄프에 비해 낮기 때문에 펄프를 대체함으로 인해 원가절감 효과도 기대할 수 있다. 최근 제지업계는 펄프 원료의 가격상승 뿐만 아니라 석유의 가격 또한 증가하고 있는 추세이기 때문에 제지산업에서는 펄프에 비해 가격이 저렴할 뿐만 아니라 건조부하 측면에서도 펄프에 비해 유리한 충전제의 효율적인 활용 기술개발이 매우 중요한 과제라고 할 수 있다.
종이를 제조할 때 사용되는 원료 중 충전제의 단점은? 최근 제지업계는 펄프 원료의 가격상승 뿐만 아니라 석유의 가격 또한 증가하고 있는 추세이기 때문에 제지산업에서는 펄프에 비해 가격이 저렴할 뿐만 아니라 건조부하 측면에서도 펄프에 비해 유리한 충전제의 효율적인 활용 기술개발이 매우 중요한 과제라고 할 수 있다.2) 그러나 이러한 충전제는 섬유간 수소 결합이 형성되는 것을 방해하고 종이의 스티프니스를 감소시키는 등 단점을 가지고 있기 때문에 충전제의 사용이 제한되고 있다.3) 이러한 문제점들을 극복하기 위하여 여러 방안들이 모색되어 왔다.
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참고문헌 (8)

  1. Smook, A.G., Non-fibrous additives to papermaking stock in Handbook for pulp & paper technologists, Ch. 15, Angus Wilde Publications Inc., p.218-226 (2002). 

  2. Fairchild, H.G., Increasing the filler content of PCC-filled alkaline papers, Tappi Journal, 75(8): 85-90 (1992). 

  3. Mabbe, S. and Harvey, R., Filler flocculation technology - Increasing filler content without loss in strength or runnability parameters, 2000 Tappi Papermakers Conference and Trade Fair 2, pp. 797-809, 2000. 

  4. Zhao, Y., Hu, Z., Ragauskas, A. and Deng, Y., Improvement of paper properties using starch-modi modified precipitated calcium carbonate filler, TAPPI J., 9(2): 3-7 (2005). 

  5. Laufmann, M. and Forsblom, M., GCC vs. PCC as the primary filler for uncoated and coated wood-free paper, TAPPI J., 83(5): 1-13 (2000). 

  6. Gess, M.J., Precipitated Calcium Carbonate in Retention of Fines and Fillers During Papermaking, Ch. 15, TAPPI PRESS (1998). 

  7. Hubbe, A.M. and Gill, A.R., Filler Particle Shape vs. Paper Properties - A Review, 2004 Paper Summit, Spring Technical & International Environmental Conference (2004). 

  8. Xu., Y., Chen, X. and Pelton, R., How polymers strengthen filled papers, TAPPI J., 9(11): 8-12 (2005). 

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