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전처리 목질계 충전제를 이용한 KOCC 수초지의 탈수속도와 물성 변화
채희재1․박종문2†
(2011년 6월 27일 접수: 2011년 9월 7일 채택)
Study on Drainage and Physical Properties of KOCC Handsheet Containing Pretreated Wooden Fillers
Hee-Jae Chae1 and Jong-Moon Park2†
(Received June 27, 2011: Accepted September 7, 2011)
1. 쌍용제지(Ssangyong Paper co., Ltd. 188, Cheonghak-dong, Osan-si, Gyeonggi-do, 447-130, South Korea)
2. 충북대학교 농업생명환경대학 목재종이과학과 (Chungbuk National University, College of Agriculture, Life & Environment Sciences, Dept. of Wood & Paper Science, Cheongju, Chungbuk, South Korea)
† 교신저자(corresponding author): E-mail; [email protected]
ABSTRACT
Recently, the use of recycled fibers was increased in order to replace the virgin pulp for low production cost and forest conservation. However, the recycled fibers decreases drainage rate, papermaking effi- ciency and product quality by short fibers and low wettability because of hornification. To overcome the limitation of low drainage rate, the technology of organic fillers were applied. Wooden fillers gave high bulk and stiffness of paper, but they reduced the strength of paper. In order to improve strength properties 4 types of strength additives were added and analyzed. Cationic starch, branched strength additive, linear wet strength additive, and linear dry strength additive were used. The drainage rate and paper properties such as bulk, air permeability and tensile strength were measured.
As results of analysis, addition of branch type of strength agent such as C-starch was effective than linear type of strength agent in the drainage rate. Nevertheless there was no effect on the drainage rate by adding the pretreated wooden fillers. By adding the pretreated wooden fillers, bulk, air permeability and tensile strength of handsheets were improved with low dosage than non-pretreated fillers.
Keywords: pretreatment, wooden fillers, strength additives, KOCC, drainage
1. 서 론
최근 들어 종이의 생산원가를 줄이기 위하여 천연펄 프를 대체해서 보다 가격이 저렴한 재생섬유의 사용량 이 증가하고 있다. 이러한 재생섬유의 사용량 증가로 인해 재생섬유의 문제점인 단섬유화로 인해 초지시 탈 수 속도가 느려져 제지공정 고속화 및 제품 품질에 악영 향을 끼친다. 특히 국내산 KOCC(Korean old corrugated container)의 경우 AOCC(American old corrugated container)에 비해 재생횟수가 많기 때문에 섬유의 단 섬유화 및 각질화의 정도가 심각하다. 이러한 재생섬유 사용의 문제점을 개선하기 위해 최근 업계에서는 목질 계 충전제를 이용하는 기술을 적용하고 있다.
전통적으로 충전제는 아주 오래전부터 종이의 인쇄 및 광학적 성질을 개선하기 위해 황산칼슘을 첨가하는 것을 시작으로 이용되어 왔다. 제지기술이 진보함에 따 라 충전제는 여러 지종의 필수적인 원료가 되었다. 이 러한 충전제는 종이의 비섬유상 원료 중에서 가장 많은 부분을 차지하고 있으며, 일반적인 충전제의 첨가량은 보통 3%에서 30%까지 이른다1).
목질계 충전제는 일반적으로 탄산칼슘이나 크레이, 탈크에 비해 종이의 원료인 펄프에 적용이 용이하고 벌 크 향상에 효과가 탁월하다. 또한, 기존광물성 충전제 에 비하여 휨강성을 개선할 수 있으며 탈수 및 건조부의 에너지를 줄일 수 있다. 하지만 백색도가 낮기 때문에 표백공정을 거친 후에 이용하거나, 백색도를 크게 요하 지 않는 라이너지나 OCC가 주원료인 다층판지의 중간 층에 투입하는 방법으로 이용하고 있다.
국내 임야에서 발생되는 폐잔재는 숲가꾸기 사업, 간벌과정 등에서 다량 발생하며, 2002년 산지폐잔재의 수집량은 67,000 m3으로 파악되었다. 현재 주벌, 간벌, 수종갱신, 육림, 기타 산림 보육작업 등 영림작업에서 의 목재이용률은 매우 낮아 매년 약 1,000 m3이상의 목 재가 산지폐잔재로 폐기되고 있다2).
충전제는 일반적으로 펄프에 비해 가격이 저렴하기 때문에 보다 많은 충전제를 종이에 투입하거나 보류시 키면 원가절감 효과를 기대할 수 있다. 또한 종이의 벌 크를 증가시켜 보다 적은 양의 원료로 원하는 수준의 두 께를 얻을 수 있다. 그러나 충전제를 투입 및 보류시키 면 종이의 강도를 저하시키기 때문에 이를 보완하기 위 하여 지력증강제의 적용에 대한 많은 연구를 수행해 왔
다3-6).
목질계 충전제는 제재소와 같은 목재 가공공정에서 대량으로 발생하는 목질계 폐기물을 이용하기 때문에 가격이 저렴하고 대부분 연료용으로 이용되는 다량의 폐잔재를 재활용할 수 있기 때문에 효과적인 자원 활용 측면에서 큰 이점이 있어 이를 효과적으로 이용하는 연 구와 더불어 각종 전처리를 통하여 물성을 개선시키는 여러 연구가 진행되어 왔다7-13).
본 연구에서는 각기 다른 작용기작을 가지는 지력증 강제 4종을 적용하여 목질계 충전물의 적용이 KOCC 수초지 특성에 끼치는 영향을 분석하고, 목질계 충전물 표면에 양이온성 지력증강제를 전처리하여 부착시킨 후 이를 KOCC 지료에 첨가하여 나타나는 효과를 분석 하였다.
2. 재료 및 방법
2.1 공시재료 2.1.1 지료
충북 청원군에 위치한 A사에서 KOCC 100%로 된 지료와 백수를 분양 받아 배합하여 사용하였다. 지료의 특성을 파악하기 위해 섬유특성 분석 장비인 MorFi Labo-01을 이용하여 섬유장, 섬유폭, 미세분 함량 등을 분석하였다.
2.1.2 목분
무림 P&P(구 동해펄프, 울산)에서 실제 크라프트 펄 프 생산에 사용하는 유칼립투스 칩을 제공받아 실험을 실시하였다. 유칼립투스 칩을 IKA사의 cutting mill (MF 10B)을 이용하여 목분을 제작하였고 200 mesh를 통과하고 400 mesh에 잔류한 목분을 이용하였다. 목분 의 입도 분석은 Malvern사의 Mastersizer 2000을 이용 하여 무처리 및 지력증강제를 적용하였을 때의 평균 입 도를 측정하였다.
2.1.3 지력증강제
본 연구에서는 제지공정에서 일반적으로 사용하는 지력증강제 4종을 K사로부터 분양받아 적용하였다.
양성전분은 타피오카 전분으로 제지공정에서 널리 쓰 이는 제품을 이용하였고, 분지상구조의 지력증강제는
Commercial name Style Ionicity
C-starch, CS Toplock Linnear + branch Cationic
Branch style strength additive, BS Fennocel 5137 Branch Cationic
Wet strength additive, WS Parez 617-2 Linear Cationic
Dry strength additive, DS Baystrength 711 Linear Cationic Table 1. Properties of strength additives
Average fiber length (mm) Average fiber width (μm) Coarseness(mg/m) Fines (%)
0.9 18.5 0.482 60.6
Table 2. Properties of KOCC stocks
양이온성 물질로 polysaccharides로 구성된 분지상의 제품이다. 또한, PAM 계열의 건조지력증강제와 에폭 시계열의 습윤지력증강제를 이용하였다. 각각의 지력 제에 대한 특성을 Table 1에 나타내었다. 각 지력증강 제의 고형분을 측정하여 고형분 기준으로 1%로 희석 하여 적용하였다.
2.2 실험 방법 2.2.1 수초지 제조
수초지는 평량 80±5 g/m2으로 제조하였다. 목질계 충전물의 투입량은 총 지료양의 0, 5, 10, 15%가 되도록 첨가하였으며 지력제의 투입시에는 10%로 고정하여 제조하였다.
2.2.2 지력증강제 투입방법
지력증강제의 투입방법은 일반적인 투입방법과 충 전물에 전처리한 후 투입하는 방법을 이용하였다. 일반 적인 투입방법은 지료와 목질계 충전물을 교반한 상태 에서 지력증강제를 투입하였고 1000 rpm에서 1분간 반응시켰다. 이때, 지력증강제는 지료의 고형분대비 0.1, 0.25, 0.5%를 투입하였다. 전처리방법은 망을 제 거한 DDJ cell에서 목질계 충전물을 투입한 후 지력제 를 투입하였다. 2000 rpm에서 1분간 반응 후 지료에 투 입하였다. 전처리시 지력제는 목분의 고형분대비 0.5, 1, 1.5%를 투입하였고 이는 지료에 투입시 전체 고형분 대비 0.05, 0.1, 0.15%에 해당하는 양이다.
또한 한국화학연구원이 보유한 MÜTEK사의 SZP-06 zeta-potential 측정기를 이용하여 목질계 충전 물의 pad를 형성시켜 표면의 zeta-potential을 측정하
여 목질계 충전물의 표면에 양이온의 흡착정도를 측정 하였다.
2.2.3 탈수 속도 분석
한국화학연구원이 보유한 RDA(retention & drainage analyzer)를 이용하여 탈수 속도를 측정하였다. 평량은 120 g/m2으로 고정하였고 vacuum압력이 해제되는 속 도로 탈수 속도를 분석하였다.
2.2.4 수초지의 물성분석 2.2.4.1 Bulk
수초지를 23±1℃, 상대습도 50±2%에서 12시간 조 습처리한 후 평량, 두께를 측정하여 종이의 bulk를 계산 하였다.
2.2.4.2 인장강도
수초지의 인장강도 측정은 TAPPI T 494 om-88 에 의거하여 L&W사의 tensile tester with fracture toughness를 이용하였다. 인장강도는 열단장으로 변 환하여 나타내었다.
2.2.4.3 투기도
수초지의 투기도는 TAPPI T 251 cm-85에 의거 하여 L&W사의 투기도 측정기를 이용하였으며 공기 100 cc 가 통과하는 시간을 측정하였다.
3. 결과 및 고찰
3.1 지료의 분석
KOCC와 백수를 혼합한 지료를 MorFi Labo - 01을 이용하여 섬유장, 섬유폭, 조도, 미세분 함량을 분석하
Sample name Average particle size (μm) d (0.1) d (0.5) d (0.9)
Blank 73.9 9.1 55.1 152.7
*PCS 0.5% 77.8 17.4 58.5 149.8
PCS 1.0% 80.9 17.6 61.3 155.9
PCS 1.5% 80.6 15.7 61.5 156.6
**PBS 0.5% 74.2 8.0 53.0 152.4
PBS 1.0% 74.7 8.7 52.9 151.0
PBS 1.5% 74.6 8.0 51.5 150.5
***PWS 0.5% 76.2 11.8 55.9 153.2
PWS 1.0% 77.4 14.8 57.8 152.8
PWS 1.5% 78.3 16.9 59.5 155.0
****PDS 0.5% 73.5 9.5 55.4 153.8
PDS 1.0% 78.0 14.0 57.2 153.9
PDS 1.5% 91.0 22.0 69.1 164.9
*PCS: Pretreated CS, **PBS: Pretreated BS, ***PWS: Pretreated WS, ****PDS: Pretreated DS
Table 3. Average particle size of pretreated wooden fillers
Fig. 1. Zeta-potential of pretreated wooden fillers depending on the strength additives addition.
였다. 전건 중량 0.2 g을 투입하여 측정한 결과를 Table 2에 나타내었다. KOCC 지료의 평균 섬유장은 0.9 mm, 평균 섬유폭은 18.5 μm으로 측정되었다. 조도는 0.482 mg/m였고 미세분의 함량은 60.6%로 미세분의 함량이 높은 것으로 측정되었다.
3.2 목질계 충전물의 입도 변화
Table 3은 각각의 지력제의 전처리에 의한 목질계 충 전물의 평균입도를 나타낸 표이다. 고전단하에서 반응 시킨 목질계 충전물의 평균 입도는 73.9 μm이었고, 각 각의 약품처리 후 입도의 차이가 크지 않음을 알 수 있 었다. 평균 입도의 크기가 가장 큰 충전물의 크기는 PAM계열의 지력제에 전처리를 적용하였을 때 가장 컸 다. 교반속도가 증가하거나 반응시간이 증가하면 선응 집체의 평균입도가 작아진다는 결과를 보고한 논문들3,
6)에서 참고하여 실험을 진행하였고 결국 입도의 크기 에 의한 강도의 변화는 없는 상태에서 실험을 진행할 수 있는 목질계 충전물의 크기를 구현하였다.
3.3 전처리 목질계 충전물의 제타전위 각각의 지력증강제를 전처리 한 목질계 충전물의 제 타전위를 측정하여 목분 표면의 양이온 흡착정도를 평 가 하였다. 표면전하가 양이온으로 역전되면 음이온성 인 지료에 흡착할 확률이 더욱 높다. Fig. 1은 전처리시 에 목질계 충전물 표면의 제타전위 값을 나타낸 그래프
로 목분 대비 1.5% 첨가시에 습윤 지력증강제와 분지 상 지력증강제에서 제타전위의 값이 양이온으로 전하 가 역전되는 것을 알 수 있었다.
3.4 처리방법에 따른 탈수 속도 3.4.1 목분의 첨가량에 따른 탈수 속도
Fig. 2는 목질계 충전물의 첨가에 따른 탈수 속도를 비교한 그래프이다. RDA는 진공압력과 시간으로 탈 수 속도를 분석하는데, 진공압력이 빠르게 저하될수록 탈수 속도가 빠름을 의미한다. 목질계 충전물을 첨가하 지 않은 OCC지료에 비해 목분의 함량이 늘어날수록 탈수 속도가 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 탈수 속도가 증가하는 이유는 지필이 형성되면서 섬유사이 에 섬유에 비해 소수성인 목질계 충전물이 보류되어 시
Fig. 2. Vacuum pressure curve depending on the wooden fillers addition.
Fig. 3. Vacuum pressure curve depending on the C-starch addition and treatment.
Fig. 5. Vacuum pressure curve depending on the wet strength additive addition and pretreatment.
Fig. 4. Vacuum pressure curve depending on the branch style polymer addition and pretreatment.
트가 치밀해지지 못하고 보다 많은 공극을 형성하기 때 문이라고 판단되었다.
3.4.2 양성전분의 첨가량과 처리방법에 따른 탈수 속도
Fig. 3은 양성전분의 첨가량에 따른 탈수 속도의 분 석과 전처리시의 탈수 속도를 나타낸 그래프이다. 일반 적인 첨가방법으로 양성전분의 첨가량이 증가함에 따 라 탈수 속도가 증가함을 확인할 수 있었다. 0.5%첨가 를 하였을 때 가장 빠른 탈수 속도를 확인할 수 있었다.
이는 일반적인 처리 방법일 때 KOCC와 목분이 서로 응 집하여 탈수 속도가 증가한 것으로 판단되었다. 하지만 전처리시의 탈수 속도는 첨가량이 증가함에도 증가폭 이 크지 않음을 확인할 수 있는데 이는 전처리 과정에서 목질계 충전제의 표면에 전분을 부착시켜 응집을 형성 하지 않았기 때문이라고 판단되었다. 같은 지력증강제 를 처리하였지만 적용방법을 달리 함으로 인해 탈수 속 도의 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
3.4.3 분지상 지력증강제의 첨가량과 처리방법에 따른 탈수 속도
Fig. 4는 분지형 구조를 가지는 지력증강제를 적용 하였을 때와 전처리시의 탈수 속도를 나타낸 그래프이 다. 분지형의 구조를 가지는 지력증강제의 투입량이 증 가함에 따라 탈수 속도가 증가하는 것을 알 수 있었다.
양성전분과 같은 분지상의 구조를 가지지만 선형을 가 지지 않기 때문에 양성전분에 비해 작은 응집체를 형성 하여 탈수 속도는 전분에 비해 느린 것을 알 수 있었다.
또한 목분의 표면에 분지상의 지력제를 붙여 지료에 투입하였을 경우 양성전분과 마찬가지로 응집을 형성 하지 않기 때문에 탈수 속도의 증가는 크지 않은 것으로 확인되었다.
3.4.4 습윤지력증강제의 첨가량과 처리방법에 따른 탈수 속도
Fig. 5는 습윤지력증강제의 첨가량과 처리방법에 따
Fig. 6. Vacuum pressure curve depending on the PAM style strength additive addition and pretreatment.
Fig. 8. Air permeability of handsheets depending on the wooden filler addition.
Fig. 7. Bulk of handsheets depending on the wooden filler addition.
른 탈수 속도를 비교한 그래프이다. 습윤지력증강제를 첨가한 결과 첨가량에 따른 탈수 속도의 증가는 미미한 것으로 확인할 수 있었다. 습윤지력증강제는 고분자의 길이가 짧고 높은 전하밀도를 가지는 특성상 양성전분 이나 분지상 구조를 가지는 지력제와는 달리 응집을 크 게 유도하지 않았기 때문이라고 판단되었다.
또한, 전처리를 시행하였을 경우 앞서 본 양성전분 이나 분지상 지력제의 경우와 마찬가지로 탈수 속도의 변화는 없는 것으로 확인되었다.
3.4.5 PAM 계열의 지력증강제의 첨가량과 처리 방법에 따른 탈수 속도
Fig. 6은 PAM 계열의 지력제의 첨가량과 처리방법 에 따른 탈수 속도를 비교한 그래프이다. 그래프에서 나타난 것처럼 투입량이 증가함에 따라 탈수 속도는 증 가하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
직선상의 구조를 가지는 PAM 계열의 지력제는 전 분이나 분지상의 구조를 가지는 지력증강제와는 달리 응집을 형성하지 않기 때문에 탈수향상효과는 미미한 것으로 판단되었다.
PAM계열의 지력제 또한 다른 지력 증강제들과 마 찬가지로 전처리시에도 탈수 속도의 증가는 없는 것으 로 확인되었다.
이상의 실험들은 RDA를 이용하여 탈수 속도를 비 교분석한 결과였다. 종합해 보면 목분의 함량이 증가할 수록 탈수 속도는 증가하는 경향을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 지력증강제의 투입량이 증가할수록 지력증강 제 별로 상이한 탈수 속도를 나타내는데 이는 지력제의
구조와 전하밀도 등에 의한 영향이라고 판단되었다. 분 지형의 고분자들을 이용하여 큰 응집을 유도할 때 탈수 속도는 증가하게 되지만 직선상의 구조를 가지는 지력 증강제 사용시에는 탈수 속도의 개선이 없는 것으로 분 석되었다.
전처리에 의한 탈수 속도의 개선효과는 없는 것으로 나타났으며 전처리시에는 목질계 충전제들이 표면에 붙어 지료와 교반될 때 지료에 흡착하는 작용을 하기 때 문에 섬유간, 혹은 응집체간의 결합에는 관여하지 않는 것으로 판단되었다.
3.5 수초지의 물성
3.5.1 목질계 충전제 첨가량에 따른 수초지의 물성 Figs. 7-9는 목질계 충전물의 함량이 증가함에 따른 벌크, 투기도, 열단장을 나타낸 그래프이다. 목분의 첨 가량이 증가함에 따라 수초지의 벌크가 증가하고, 투기 성이 증가하지만 열단장이 감소하는 것을 확인하였다.
이러한 현상의 원인은 목질계 충전물이 지필에 보류되 어 섬유간의 결합을 방해하여 공극을 증가시키기 때문
Fig. 9. Breaking length of handsheets depending on the wooden filler addition.
Fig. 10. Bulk of handsheets depending on the strength additives addition.
Fig. 11. Bulk of handsheets depending on the pretreatment of strength additives.
Fig. 12. Air permeability of handsheets depending on the strength additives addition.
에 벌크 및 투기성이 증가하지만 목질계 충전물이 결합 을 방해하기 때문에 인장강도가 저하되는 것으로 판단 되었다.
3.5.2 지력제의 첨가량과 처리방법에 따른 벌크의 변화
Fig. 10은 각각의 지력제 첨가량의 증가에 따른 수초 지 벌크의 변화를 나타낸 그래프이다. 지력제 첨가시에 는 목질계 충전물의 함량을 10%로 고정시킨 상태에서 실험을 진행하였다. 각각의 지력제의 첨가량이 증가함 에 따라 수초지의 벌크가 증가함을 확인할 수 있었다.
이러한 벌크의 증가는 보다 많은 충전물의 보류에 의한 효과로 판단되었다. 벌크의 증가는 전분과 분지상 지력 제에서 크게 나타나는데 분지형 구조를 갖고 있기 때문 이라고 판단되었다.
Fig. 11은 각각의 지력증강제로 전처리한 목질계 충 전물 처리시 수초지 벌크의 변화를 나타낸 그래프이다.
일반적인 처리방법과 마찬가지로 전처리시의 지력증 강제 투입량이 증가하면서 수초지의 벌크가 증가하는
경향을 알 수 있었다. 전처리를 시행한 경우 일반적인 처리 방법보다 지력증강제의 투입량이 적음에도 불구 하고 충전물의 전처리로 인하여 벌크의 증가에 높은 효 과를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
3.5.3 지력제의 첨가량과 처리방법에 따른 투기 도의 변화
Fig. 12는 각각의 지력제의 첨가량의 증가에 따른 수 초지의 투기도의 변화를 나타낸 그래프이다. 투기성이 증가하는 이유는 벌크와 마찬가지로 응집에 의한 효과 였다. 투기도 또한 분지상의 지력증강제에서 높은 효과 를 나타내었다.
Fig. 13은 각각의 지력증강제로 전처리를 시행한 목 질계 충전물을 처리 하였을 때 수초지의 투기도 변화를 나타낸 그래프이다. 목질계 충전물의 표면에 지력증강 제를 부착시키는 전처리를 시행한 후 지료에 투입한 경 우 일반적인 투입방법에 비해 지력제의 사용량이 작음 에도 높은 투기성을 가지는 것을 확인 할 수 있었다. 그 러나 지력증강제의 투입량이 증가할수록 종이 투기성
Fig. 13. Air permeability of handsheets depending on the pretreatment of strength additives.
Fig. 14. Breaking length of handsheets depending on the strength additives addition.
Fig. 15. Breaking length of handsheets depending on the pretreatment of strength additives.
이 미미하게 저하되는 것을 확인할 수 있었는데 투입량 의 증가로 섬유와의 강한 결합으로 인해 공극이 줄어들 기 때문이라고 판단되었다.
3.5.4 지력제의 첨가량과 처리방법에 따른 열단 장의 변화
Fig. 14는 각각의 지력제 첨가량의 증가에 따른 수초 지의 열단장의 변화를 나타낸 그래프이다. 분지상의 구 조를 가지는 지력제보다는 직선상의 구조를 가지는 PAM계열의 지력제와 습윤지력증강제가 열단장의 증 가폭이 큰 것을 확인할 수 있었다.
Fig. 15는 각각의 지력증강제로 전처리를 시행한 목 질계 충전물의 열단장의 변화를 나타낸 그래프이다. 목 질계 충전물의 표면에 지력증강제를 부착시키는 전처 리를 시행한 후 지료에 투입한 경우 일반적인 투입방법 에 비해 지력제의 적은 사용량에도 높은 투기성을 가지 는 것을 확인 할 수 있었다. 일반적인 투입 방법에서 높 은 강도를 나타내었던 습윤지력증강제가 전처리시에 는 분지상구조의 지력증강제보다 낮은 열단장을 가지
는 것을 확인하였다.
지금까지 지력증강제의 고분자 형태와 응집의 유무 와 같은 반응 기작에 따라 KOCC 수초지의 물성에 각각 다른 영향을 끼치는 것을 확인하였다. 수초지의 벌크와 투기성을 증가시키기 위해 양성전분과 분지상의 지력 제를 이용하는 것이 효과적으로 판단되었고 수초지의 인장강도의 증가를 요할 때에는 선형의 고분자가 효과 적임을 확인할 수 있었다.
목질계 충전물의 표면에 전처리를 하였을 경우 일반 적인 첨가방법을 기준으로 약 30%만 투입하여도 비슷 한 결과를 얻는 것을 확인할 수 있었다. 이는 목질계 충 전물의 표면에 전처리를 하는 것이 지력증강제의 사용 량을 줄이는데 있어서 효과적인 지력증강제의 이용방 법으로 판단되었다.
4. 결 론
섬유의 단섬유화와 각질화의 발현으로 탈수 속도가 떨어지는 KOCC에 목질계 충전물을 투입할 경우 탈수 가 촉진되고 종이의 벌크가 증가되었다. 그러나 목질 계 충전물의 보류로 인하여 종이의 인장강도가 저하되 었다.
이러한 인장강도의 저하를 제어하기 위해 각각 다 른 성상과 작용기작을 가지는 지력증강제 4종을 선정 하여 일반적인 투입 방법과 충전물의 표면에 지력증강 제를 흡착시키는 전처리를 시행하여 지료에 투입하는 방법을 적용하여 수초지 특성과 탈수성을 비교분석하 였다.
양성전분과 분지상 지력제등 분지형의 지력제의 일
반적인 투입은 선형인 지력증강제에 비해 탈수 속도 증 가에 유리한 것을 확인할 수 있었다. 이는 보다 효과적 으로 응집을 유도하여 탈수 속도를 증가시키는 것으로 판단되었다. 그러나 전처리를 시행할 경우 지력증강제 가 탈수 속도에 끼치는 영향은 없는 것으로 확인되었다.
종이의 벌크와 인장강도를 분석한 결과 수초지의 벌 크에 효과적인 지력증강제는 분지형의 지력제이고 인 장강도에 효과적인 것은 선형의 지력증강제임을 확인 할 수 있었다.
목질계 충전물의 전처리시 수초지의 물성은 일반적 인 지력증강제 투입방법에 비해 상대적으로 소량을 투 입하더라도 뛰어난 벌크, 투기도, 열단장에서 높은 효 과를 가지는 것으로 확인되었다.
사 사
이 논문은 2010학년도 충북대학교 학술연구지원사 업의 연구비지원에 의하여 연구되었음(This work was supported by the research grant of the Chungbuk National University in 2010).
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