[논문]파일롯 스크린을 활용한 KOCC 해리 효율 연구

이태주; 남윤석; 심재민; 류정용

doi:10.7584/ktappi.2016.48.3.014

[국내논문] 파일롯 스크린을 활용한 KOCC 해리 효율 연구
Studies on Disintegration of Korean Old Corrugated Container(KOCC) Using a Pilot Screen 원문보기

펄프 종이기술 = Journal of Korea TAPPI, v.48 no.3, 2016년, pp.14 - 22

이태주 (강원대학교 창강제지기술연구소) , 남윤석 (강원대학교 창강제지기술연구소) , 심재민 (신풍제지) , 류정용 (강원대학교 창강제지기술연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

Pulping is a stage that can change fibrous raw materials into pumpable slurry. Recovered paper can be defibrated to individual fibers by shear stress generated by rotation of a rotor and water. Disintegration of recovered paper is more complicated than that of chemical pulp. When disintegration of recovered paper is poor, screening and cleaning efficiency will be worse and properties of paper will also be deteriorated. Therefore, pulping is an important treatment for improvement of availability of recovered paper and process runnability. In this study, degrees of disintegration of KOCC obtained from a linerboard mill was analyzed with a pilot-scale screen. Flake removal of KOCC slurry was performed by a pilot screen. Simple pumping action gave a positive effect on disintegration of KOCC. After pumping for 10 minutes, paper strength increased without the change of water retention value and fibrillation of KOCC slurry. This phenomena can be explained by modification of hornified surface of KOCC fibers by shear stress generated by pumping. Consequently, disintegration efficiency of KOCC can be enhanced by control of retention time at pulper or an agitation power at chests of papermaking process.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 KOCC의 해리 특성을 분석하고 이에 따라 해리 공정을 최적화할 수 있는 방안에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다. 이에 본 연구에서는 파일롯 스크린과 펌프를 활용하여 KOCC 재활용 공정의 펄퍼 지료를 분석하고 해리 공정의 최적화를 도모하고자 하였다.

제안 방법

공시재료의 pH, 전기전도도, 칼슘경도, 양이온 요구량, 화학적 산소 요구량, 회분 함량 및 해리 시간에 따른 지료의 여수도를 분석하였다. pH는 pH meter(EcoScan, EUTECH instrument, United States)를 이용하여 분석하였으며 전기전도도는 전기전도도 측정계(COM-100, HM digital, United States)를 이용하였다.
파일롯 스크린 및 모노플렉스 펌프를 이용하여 골판지 폐지를 원료로 사용하는 현장의 지료를 분급하고 그에 따른 해리 효율을 분석하였다. KOCC의 경우 해리 시간이 경과함에 따라 탈수성의 변화 없이 미해리분이 해리되어 섬유의 양이 증가하였다.

대상 데이터

공시재료는 KOCC를 원료로 사용하는 골판지 원지 제조업체인 S사의 실제 생산 공정에서 채취한 지료를 사용하였다. 4~4.

이론/모형

pH는 pH meter(EcoScan, EUTECH instrument, United States)를 이용하여 분석하였으며 전기전도도는 전기전도도 측정계(COM-100, HM digital, United States)를 이용하였다. 칼슘경도는 칼슘경도 측정기(Color-Q, United States)를 이용하여 분석하였으며 화학적 산소 요구량은 크롬법으로 분석하였다. 회분함량과 여수도는 KS 표준 시험방법에 의거하여 측정하였다.
이 후 파일롯 스크린 억셉트를 이용하여 RDA(Retention and drainage analyzer)로 평량 100 g/m²의 수초지를 제작하였다. 제작된 수초지는 온도 23℃, 상대습도 50%의 표준 대기조건에서 48시간 이상 조습처리 한 후, KS 표준시험방법에 의거하여 인장강도, 파열강도, 압축강도를 분석하였다. Fig.

성능/효과

파일롯 스크린 및 모노플렉스 펌프를 이용하여 골판지 폐지를 원료로 사용하는 현장의 지료를 분급하고 그에 따른 해리 효율을 분석하였다. KOCC의 경우 해리 시간이 경과함에 따라 탈수성의 변화 없이 미해리분이 해리되어 섬유의 양이 증가하였다. KOCC의 충분한 해리가 이루어지고 있는지 확인하기 위하여 현장의 머신 체스트 지료를 채취하고 mild한 기계적 처리로 펌핑을 적용한 결과, 펌핑 작용 역시 KOCC의 저조한 수화능력을 개선시키고 탈수성의 저하없이 종이 물성을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.
KOCC의 경우 해리 시간이 경과함에 따라 탈수성의 변화 없이 미해리분이 해리되어 섬유의 양이 증가하였다. KOCC의 충분한 해리가 이루어지고 있는지 확인하기 위하여 현장의 머신 체스트 지료를 채취하고 mild한 기계적 처리로 펌핑을 적용한 결과, 펌핑 작용 역시 KOCC의 저조한 수화능력을 개선시키고 탈수성의 저하없이 종이 물성을 개선시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 펄퍼의 체류시간과 체스트 및 펌프의 전단력 조절을 통하여 폐지의 해리 정도를 최적화시킨다면 KOCC 재활용 종이의 강도를 개선시킬 수 있을 것으로 판단된다.

후속연구

KOCC의 충분한 해리가 이루어지고 있는지 확인하기 위하여 현장의 머신 체스트 지료를 채취하고 mild한 기계적 처리로 펌핑을 적용한 결과, 펌핑 작용 역시 KOCC의 저조한 수화능력을 개선시키고 탈수성의 저하없이 종이 물성을 개선시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 펄퍼의 체류시간과 체스트 및 펌프의 전단력 조절을 통하여 폐지의 해리 정도를 최적화시킨다면 KOCC 재활용 종이의 강도를 개선시킬 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	KOCC는 어떠한 단점을 가지는가?	이처럼 국내에서는 많은 양의 KOCC가 판지 제조용 원료로 재활용되고 있지만 KOCC 섬유 품질은 매우 조악하다. KOCC는 다량의 이물질과 함께 유입되어 공정 오염을 조장하고 미세분이 많으며, 많은 재활용 공정을 거치면서 건조-습윤 과정이 반복됨에 따라 섬유 표면이 각질화(hornification) 되어 공정 및 최종 생산품의 품질에 악영향을 미친다.1) KOCC는 압축베일 형태로 컨베이어를 통해 펄퍼로 이송되어 해리된다.
	해리 공정이란 무엇인가?	해리는 펄프를 개개의 섬유로 분리하고 펌프로 이송 가능한 지료 상태로 만드는 공정이다. 본 공정은 지료조성 과정에서 가장 우선적으로 실시하는 단위공정으로 펄퍼 에서 이루어진다.
	KOCC의 탈수성능 저하 문제점을 보완하기 위한 연구는 무엇인가?	반면, KOCC가 과도하게 해리 되었을 경우 미세섬유가 많이 형성되어 초지 공정에서 탈수성을 저하 시킬 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 효소 처리2), 니딩 및 고해와 같은 기계적 처리,3,4) 지력증강제5,6) 적용 등 다양한 처리 방법이 연구되었다. 이와 같은 방법으로 KOCC의 강도를 개선시킬 수는 있으나 기본적으로 KOCC의 해리가 적절하지 않다면 이러한 지력 증강 방법들의 효과는 매우 낮을 것으로 판단된다.

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