KR100247570B1

KR100247570B1 - 고백색도 재생펄프의 제조방법

Info

Publication number: KR100247570B1
Application number: KR1019970081962A
Authority: KR
Inventors: 박광만; 이종필; 윤건영; 최병학
Original assignee: 차동천; 한솔제지주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19990061678A

Abstract

본 발명은 고백색도 재생펄프의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해리, 조선, 탈묵, 정선, 농축 및 숙성공정을 통하여 재생펄프를 제조하는 방법에 있어 상기한 농축과정을 거친 농축펄프는 다음의 숙성공정으로 이송하고 백수는 해리공정에 재투입하여 용수절감 효과를 얻도록 하며, 이때 상기 농축과정에서 발생하는 백수에 차아황산나트륨을 투입하므로써 백수 중에 존재하는 발색단 제거로 수질의 향상을 꾀하고 후단에 요구되는 표백약품을 절감할 수 있으며 백색도를 상승시킬 수 있는 고백색도 재생펄프의 제조방법에 관한 것이다.

Description

[발명의 명칭]

고백색도 재생펄프의 제조방법

[발명의 상세한 설명]

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

최근 세계적으로 환경, 자원보호의 관점에서 재생펄프의 사용이 증대되고 있는데, 재생펄프의 제조공정은 일반적으로 다음에 나타낸 바와 같이 해리, 조선, 탈묵, 정선, 농축 및 숙성의 6단계 공정으로 이루어져 있다.

제 1 공정은 고지를 펄퍼에서 약품과 기계적 작용으로 처리하여 섬유상으로 분리하는 해리공정으로서, 인쇄잉크를 섬유에서 박리·분산하며, 계면활성제인 탈묵제를 투입하는 공정이다. 제 2 공정은 고지에 함유된 철편, 돌, 플라스틱 등 큰 이물질을 클리너 등의 설비를 이용하여 제거하는 조선공정이다. 제 3 공정은 섬유에서 박리분산된 잉크를 부상처리기, 세정기를 이용하여 계외로 제거하는 탈묵공정이다. 제 4 공정은 펄프에 함유된 점착성 물질, 큰 잉크입자 같은 미세 이물질을 스크린과 클리너를 이용하여 제거하는 정선공정이다. 제 5 공정은 표백효율을 증대하기 위하여 펄프농도를 1 ~ 30%로 압착농축하는 농축공정으로서 폴리디스크필터와 스크류 프레스 등을 사용한다. 제 6 공정은 백색도 상승을 목적으로 주로 과산화수소와 규산소다와 같은 표백약품을 이용하여 고온에서 섬유의 발색단을 제거하는 숙성공정이다.

상기 재생펄프의 제조공정중, 제 5 공정의 농축공정에서 발생되는 백수에는 미세섬유, 회분류 및 잉크를 함유하고 있으며, 최근에는 백수정화 시스템이 도입되어 백수 중의 부유물질을 제거하여 용수의 품질향상으로 재생펄프의 품질을 향상시키는 기술이 발전되고 있다. 그러나, 백수 정화시스템에 의해 어느 정도 부유물질 즉, 미세섬유, 회분류 및 잉크류는 제거되나 색도는 변화가 없어 백색도 향상에 큰 기여를 하지 못하고 있다.

또한, 제 6 공정의 숙성공정에서는 재생펄프의 표백제로서 과산화수소, 이산화염소, 오존 등의 산화제와, 차아황산나트륨, 플루오로알킬실란(FAS) 등의 환원제를 이용하고 있다. 이러한 약품들을 펄프에 직접 처리하여 발색단을 제거하거나 소실시켜 백색도를 향상시키는 역할을 한다. 표백제로 주로 사용되고 있는 과산화수소와 차아황산나트륨의 경우, 산화제와 환원제의 성격에 의하여 이를 잘못 사용할 때에는 오히려 효과가 감소되는 결과를 가져오며, 펄프내의 리그닌의 발색단 제거에는 과산화수소가 유리하고, 염료에 의한 발색단 소실에는 차아황산나트륨이 유리하다. 일반적으로 이러한 두 약품은 2단 표백공정 즉, 과산화수소에 의한 표백후 차아황산나트륨에 의한 표백을 실행하고 있으나, 잔류 과산화수소에 의하여 차아황산나트륨의 효율이 감소되는 문제가 있다. 또한, 용수 절감 목적으로 공정의 폐쇄화가 진행됨에 따라 순환되고 있는 백수는 계속 오염되어 색도가 상승하고 이러한 백수의 재사용이 재생펄프의 품질을 하락하는 결과를 가져오고 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 현 표백공정은 숙성공정에 약품을 투입하여 펄프와 반응시켜 백색도를 상승시키는 방법으로 표백공정의 이전에서 발색단을 제거하는 과정이 없어 후단의 표백공정에 부하를 가중시키고 있고 2단 표백을 통한 산화, 환원 공정이 짧은 시간내에 실시됨으로 효율이 감소하는 결과를 가져오고 있다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

이에 본 발명자들은 표백제를 펄프에 처리하는 동시에 순환하는 백수에 동일 약품 또는 다른 약품을 처리하여 각각의 효과를 상승시켜 동일 약품 사용에서 소량의 약품을 사용하여도 우수한 백색도를 달성할 수 있음을 알게 됨으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 순환되는 백수의 색도 감소의 목적으로 백수 탱크에 환원표백제인 차아황산나트륨을 처리함으로써 백수 중에 존재하는 발색단 제거로 수질의 향상을 꾀하고 후단에 요구되는 표백약품을 절감할 수 있는 고백색도 재생펄프의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

[발명의 구성 및 작용]

본 발명은 해리, 조선, 탈묵, 정선, 농축 및 숙성공정을 통하여 재생펄프를 제조하는 방법에 있어서, 상기 농축공정에 의해 펄프를 압착농축시켜 숙성공정으로 이송하는 과정에서 배출되는 백수에 차아황산나트륨 10 ~ 500 ppm을 투입하고 pH 6.0 ~ 10.0 및 30 ~ 80℃ 온도로 반응시킨 후에 해리공정으로 재투입하는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 재생펄프의 제조공정 중에서 농축공정은 표백효율을 증대하기 위하여 펄프농도를 1 ~ 30%까지 압착·농축하는 공정으로서 폴리디스크필터와 스크류 프레스 등을 사용한다. 이러한 농축공정에서는 다량의 백수가 발생되며 용수 절감 목적으로 공정내에 재사용된다.

본 발명에서는 상기 농축공정에서 발생한 백수에 표백제를 가함으로써 백수자체의 수질을 향상시키고, 농축공정 이후의 숙성공정에서 표백시 약품사용량을 감소할 수 있으며, 백색도를 향상시킬 수 있는 재생펄프의 제조방법에 관한 것이다.

농축공정에서 발생한 백수에 첨가되는 표백제로는 산화표백제를 사용하기보다는 환원표백제를 사용하는 것이 바람직한데 그 이유는 환원표백제가 백수내에서 색상을 나타내는 물질들을 처리하기에 적합하기 때문이다. 환원표백제로는 특히 차아황산나트륨을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 환원표백제는 백수중에 10 ~ 500 ppm 농도로 첨가하는데, 만일 첨가량이 10 ppm 미만이면 첨가하는 양이 미미하여 백색도가 향상되지 않고, 500 ppm을 초과하면 산화표백제와 반응하여 산화표백의 효율을 떨어뜨리는 문제가 있다. 또한, 상기 환원표백제는 중성 및 알칼리 조건(ph 6.0 ~ 10.0)과, 30 ~ 80℃의 온도로 조절하여 처리한다. pH범위가 상기 범위 미만이면 환원표백시 효율이 감소하는 문제가 있고, 상기 범위를 초과해도 환원표백의 효율이 감소하는 문제가 있다. 그리고, 온도가 30℃ 미만이면 정반응의 속도가 낮아지고, 80℃를 초과하면 역반응의 속도가 빨라지는 단점이 생긴다.

그런 다음, 숙성공정에서 다시 표백제를 사용하여 표백하는데, 이때는 종래의 산화, 환원에 의한 2단 표백 대신에 1단 표백만을 수행하는 바, 1단 표백에 의해서도 동등 이상의 백색도를 얻게 된다. 즉, 농축공정에서 발생한 백수의 첨가되는 표백제는 수질을 향상시킴은 물론이고 후단의 표백공정에 부하를 줄일 수 있어 적은 양의 표백제로도 충분한 표백효과를 얻게 된다.

숙성공정에서 사용되는 표백제는 종래에 사용되어온 산화표백제나 환원표백제 모두 적용될 수 있으며, 바람직하기로는 동일 약품을 소량 사용한다는 면에서 상기 농축공정에서 사용된 차아황산나트륨을 사용하는 것이다. 숙성공정에서 투입되는 표백제는 재생고지의 펄퍼 100 중량부에 대하여 0.2 ~ 20 중량부를 첨가하여 표백하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 농축공정 후 숙성공정에 의한 표백에 앞서서 농축공정에서 배출되는 백수에 환원 표백제인 차아황산나트륨을 미리 소량 투입하여 표백공정에 투입되는 백수의 수질을 향상시키고 부하를 감소시켜 적은 양의 표백제 사용으로도 충분한 백색도 향상 효과를 얻는다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[제조예]

신문고지 100 중량부(1개월 경과분)를 사용하여 재생펄프를 생산하는 공정에서 펄퍼의 희석수로는 농축공정에서 배출되는 백수(농도 0.15%)에 다음 표 1에 나타낸 바와 같은 농도로 차아황산나트륨을 투입하여 pH(황산 투입)를 변화시키면서 50℃의 온도에서 30분간 반응시켰다.

다음 표 1에는 차아황산나트륨의 투입농도 및 pH 변화에 따른 농축 배수의 백색도와 색도변화를 측정하여 나타내었다.

[실시예 1]

신문고지 100 중량부(1개월 경과분)를 사용하고, 농축과정에서 발생되는 농축 백수(농도 0.15%)에 차아황산나트륨 100 ppm을 투입하여 pH 8.5 및 50℃의 온도에서 30분간 반응시키고, 이를 해리과정에 재투입하여 희석수로 사용하였다.

수산화나트륨 0.5 중량부, 올레인산 0.6 중량부, 규산나트륨 1.0 중량부를 투입하고, 15% 지료농도에서 10분간 해리하였다. 그리고, 1.0% 농도에서 탈묵하고, 25%까지 농축한 후 과산화수소 1.5 중량부, 수산화나트륨 0.5 중량부, 규산나트륨 3.0 중량부를 투입한 후, 80℃에서 30분간 표백하였다. 상기 각 공정별 백색도는 다음 표 2에 나타내었다.

[실시예 2]

해리시에는 농축과정에서 발생되는 농축 백수(농도 0.15%)에 차아황산나트륨 50 ppm을 투입하고 pH 8.5 및 50℃의 온도에서 30분간 반응시켜 희석수로 사용하였다. 상기 각 공정별 백색도는 다음 표 2에 나타내었다.

[실시예 3]

상기 실시예 1의 표백공정에서 과산화수소 1.0 중량부, 수산화나트륨 0.4 중량부, 규산나트륨 2.0 중량부를 투입하여 표백하였다. 상기 각 공정별 백색도는 다음 표 2에 나타내었다.

[실시예 4]

신문고지 100 중량부(1개월 경과분)를 사용하고, 해리시에는 농축과정에서 발생되는 농축 백수에 차아황산나트륨 50 ppm을 투입하여 희석수로 사용하였다.

수산화나트륨 0.5 중량부, 올레인산 0.6 중량부, 규산나트륨 1.0 중량부를 투입하고, 15% 지료농도에서 10분간 해리하였다. 그리고, 1.0% 농도에서 탈묵하고, 25%까지 농축한 후 차아황산나트륨 0.5 중량부, 수산화나트륨 0.5 중량부, 규산나트륨 3.0 중량부를 투입한 후 80℃에서 30분간 표백하였다. 상기 각 공정별 백색도는 다음 표 2에 나타내었다.

[비교예 1 : 1단 표백]

신문고지 100 중량부(1개월 경과분)를 사용하고, 해리시에는 농축과정에서 발생되는 농축 백수를 희석수로 사용하였다.

[비교예 2 : 2단 표백]

수산화나트륨 0.5 중량부, 올레인산 0.6 중량부, 규산나트륨 1.0 중량부를 투입하고, 15% 지료농도에서 10분간 해리하였다. 그리고, 1.0% 농도에서 탈묵하고, 25%까지 농축한 후 과산화수소 1.5 중량부, 수산화나트륨 0.5 중량부, 규산나트륨 3.0 중량부를 투입한 후, 80℃에서 30분간 표백하였다. 그리고나서, 차아황산나트륨 1.0 중량부를 투입하여 농도 4.0%에서 상기 30분간 표백하였다. 각 공정별 백색도는 다음 표 2에 나타내었다.

[비교예 3 : 2단 표백]

상기 비교예 2의 2단 표백공정에서 차아황산나트륨 1.0 중량부를 대신하여 차아황산나트륨 0.5 중량부를 투입하여 표백하였다. 각 공정별 백색도는 다음 표 2에 나타내었다.

[발명의 효과]

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 농축공정에서 발생하는 백수에 차아황산나트륨을 선투입하여 백수 중에 존재하는 발색단을 제거하여 수질의 향상을 꾀하여 후단으로 실시하는 표백공정에서의 하중을 줄이고 요구되는 표백약품을 절감할 수 있으며, 적은 양의 표백제로도 충분히 백색도를 상승시키는 효과가 있다.

Claims

해리, 조선, 탈묵, 정선, 농축 및 숙성공정을 통하여 재생펄프를 제조하는 방법에 있어서, 상기 농축공정에 의해 펄프를 압착농축시켜 숙성공정으로 이송하는 과정에서 배출되는 백수에 차아황산나트륨 10 ~ 500 ppm을 투입하고 pH 6.0 ~ 10.0 및 30 ~ 80℃ 온도로 반응시킨 후에 해리공정으로 재투입하는 것을 그 특징으로 하는 고백색도 재생펄프의 제조방법.