KR100260833B1 - 고수율기계펄프의 제조방법 - Google Patents
고수율기계펄프의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100260833B1 KR100260833B1 KR1019970074994A KR19970074994A KR100260833B1 KR 100260833 B1 KR100260833 B1 KR 100260833B1 KR 1019970074994 A KR1019970074994 A KR 1019970074994A KR 19970074994 A KR19970074994 A KR 19970074994A KR 100260833 B1 KR100260833 B1 KR 100260833B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- parts
- mechanical pulp
- wood chips
- hydrogen peroxide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/22—Other features of pulping processes
- D21C3/222—Use of compounds accelerating the pulping processes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
- D21C1/06—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with alkaline reacting compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/02—Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
본 발명은 고수율기계펄프의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 침엽수 또는 활엽수종으로부터 제조된 목재 칩의 약품에 의한 전처리과정에서 과산화수소 및 가성소다와 요소를 함께 처리하여 펄프의 섬유특성을 향상시키고 백색도를 증가시키며 약품 사용량을 감소시키게 되는 고수율기계펄프의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 고수율기계펄프의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 침엽수 또는 활엽수종으로부터 제조된 목재 칩의 약품에 의한 전처리과정에서 과산화수소 및 가성소다와 요소를 함께 처리하여 펄프의 섬유특성을 향상시키고 백색도를 증가시키며 약품 사용량을 감소시키게 되는 고수율기계펄프의 제조방법에 관한 것이다.
목재펄프는 화학펄프와 고수율기계펄프로 대별할 수 있다. 화학펄프는 화학적으로 리그닌이나 헤미셀룰로오스와 같은 비셀룰로오스 물질을 용해하여 제거시켜 만들어지므로 셀룰로오스가 80 ~ 100% 함유되어 있는데 반하여, 고수율기계펄프는 주로 기계적인 처리에 의하여 목재로부터 섬유를 얻기 때문에 셀룰로오스가 약 60% 정도 함유되어 있다.
이러한 고수율기계펄프로는 쇄목펄프(GW), 가압쇄목펄프(PGW), 리파이너기계펄프(RMP), 열기계펄프(TMP), 화학열기계펄프(CTMP), 알칼리퍼옥사이드기계펄프(APMP) 등이 있으며, 이는 낮은 제조원가와 함께 만족할만한 물리적 성질을 발현하는 우수성이 있다.
고수율기계펄프는 일반적으로 신문용지, 인쇄용지, 골판지, 일반판지 및 성형가공제품 등에 널리 사용되고 있으나, 제조된 펄프자체는 어두운 색조를 띠기 때문에 일정용도로 사용되기 위해서는 표백과정을 거쳐야 한다. 특히, 최근의 종이 수요동향을 보면 소비자들이 높은 백색도를 가진 제품을 선호하고 있기 때문에, 이를 만족시킬 수 있는 새로운 표백방법의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
고수율기계펄프는 초창기에는 기계적 처리에 의한 해섬작용을 이용하여 목재에서 섬유를 얻었다. 이후 섬유의 초지특성을 높이기 위해 기계적 처리전에 목재칩에 Na2SO3, 과산화수소 및 가성소다 등의 약품으로 약학 처리하여 펄프를 제조하였다. Na2SO3를 사용하는 표백방법에서는 백색도가 1 ~ 5% 정도 증가하고, 과산화수소와 가성소다를 사용하여 다단계로 처리하는 표백방법에서는 백색도 1 ~ 30% 증가하고 열단장은 1 ~ 50% 상승한다. 일반적으로 고수율기계펄프의 표백제로는 과산화수소를 선호하고 있으나, 과산화수소를 사용한 표백방법은 제조원가가 비싼 문제가 있다.
미국특허 제 4,187,141 호에서는 기계펄프 제조과정에서 목재칩에 가성소다와 과산화수소를 다단계로 하여 전처리함으로써 최대 20 ~ 25%의 백색도를 증가시킬 수 있고, 강도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 에너지의 절감 효과도 얻을 수 있다고 개시하고 있다. 또한, 유럽특허공개 제 0,494,519 호에서는 약품의 다단계 처리중 규산소다와 마그네슘설파이트를 분리하여 처리함으로써 과산화수소의 절감효과가 우수하다고 개시하고 있다.
그러나, 밀도가 높은 활엽수종의 경우 리그닌의 함량이 10 ~ 30% 정도로 높기 때문에 뻗뻗함(coarseness)을 갖는 것과 강도가 낮은점 등 섬유특성이 화학펄프에 비해 낮은 한계성을 가지고 있는 문제점이 있다.
이에 본 발명자들은 고수율기계펄프의 강도 및 유연성과 같은 섬유특성을 향상시키는 연구를 위해 노력하던 중, 제지산업에서 섬유의 유연성 향상을 위하여 사용하던 요소를 목재 칩의 전처리 과정에 응용함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 침엽수 및 활엽수종을 사용한 목재 칩의 전처리과정에 요소를 첨가하여 고수율기계펄프의 강도, 백색도 및 유연성을 향상시키는 동시에 과산화수소와 가성소다 등의 약품 사용량을 절감할 수 있는 고수율기계펄프의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 과산화수소, 가성소다를 사용한 목재 칩의 전처리과정과 해섬공정을 거쳐 펄프를 생산하는 고수율기계펄프의 제조방법에 있어서, 상기 목재 칩의 전처리과정중에서는 과산화수소, 가성소다 및 요소를 함께 처리하는 것을 그 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 고수율기계펄프 제조를 위한 약품의 전처리과정 중 적절한 단계에 가성소다, 과산화수소와 함께 요소를 처리하여 기계펄프의 섬유특성을 향상시키고 표백도를 높이게 되는 고수율기계펄프 제조에 관한 것이다.
다시 말하면, 본 발명에 따른 고수율기계펄프의 제조방법에서는 요소, 과산화수소 및 가성소다를 펄프 제조공정의 주입기(impregnator)에 첨가하고 약품처리 과정중 필요로 하는 과정중에 적절히 주입(impregnation)하도록 한다. 이로써 본 발명의 제조방법으로 제조된 고수율기계펄프는 약품의 전처리과정 없이 생산된 고수율기계펄프를 기준으로하여 백색도는 2~30 포인트(point) 향상되고, 뻗뻗함(coarsenenss)은 5~100% 감소하고, 강도는 5~100% 향상되는 효과가 있다.
본 발명에서 사용되는 약품중 과산화수소는 표백 작용을 하고, 가성 소다는 섬유의 강도 및 유연성을 높여주는 역할을 한다는 것은 이미 잘 알려져 있다. 여기에 요소를 추가 투입하게 되면, 요소에 의한 목재의 팽윤과 섬유의 연화작용으로 인하여 과산화수소와 가성소다의 약품효율이 증가할 뿐만 아니라 섬유의 유연성도 기존의 방법에 비하여 크게 증가시킬 수 있다.
약품의 사용량에 있어서, 과산화수소나 가성소다와 같이 값비싼 약품의 사용량은 가능한 최소화하는 것이 바람직하다. 과산화수소와 가성소다는 전건 목재칩 100중량부에 대하여 10중량부 d하, 바람직하기로는 2~5중량부를 사용하는 것이다. 반면에 요소는 과산화수소와 가성소다에 비교하여 가격이 저렴하며, 소량의 사용으로도 표백효과 및 섬유특성을 향상시키게 되므로 전건 목재 칩100 중량부에 대하여 0.1~20중량부 범위내에서 사용한다. 또한, 상기 전처리 과정에서는 과산화수소, 가성소다 및 요소 이외에도 킬레이트제를 전건 목재 칩 100 중량부에 대하여 30중량부 이하로 투입하여 가수분해 촉매역할을 하는 중금속을 제거 및 봉쇄하도록 한다. 본 발명에서 사용되는 킬레이트제로는 디에틸렌-트리아민펜타아세트산-펜타소디움염, 황산마그네슘, 규산나트륨 등이다.
본 발명에 따른 목재 칩의 전처리과정은 통상의 방법에 의해 수행된다. 이러한 전처리과정은 1단계로 수행될 수도 있는 다단계 공정으로 수행될 수도 있다. 다단계 전처리과정을 수행하는 경우, 특정 공정에 한꺼번에 과산화수소, 가성소다 및 요소를 함께 주입할 수도 있고, 또는 각단계별로 여러번 나누어 주입할 수도 있다.
본 발명에서 이용되는 고수율기계펄프는 스프루스(Spruce), 소나무(Pine) 등의 칩엽수종 또는 아스펜(Aspen), 유카립투스(Eucalyptus) 등의 환엽수종으로부터 얻은 미표백 고수율기계펄프로서 예를 들면, 쇄목펄프(GW), 가압쇄목펄프(PGW), 리파이너기계펄프(RMP), 열기계펄프(TMP), 화학열기계펄프(CTMP), 알킬리퍼옥사이드 기계펄프(APMP)이다. 즉, 본 발명은 상기와 같은 생장성이 큰 속성 수종에 표백효율성이 높아 속성 수종의 이용범위를 화대시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
약품의 2단계 전처리 방법.
1단계
스팀에 열처히하되 30~50%의 목재 칩을 4 : 1압축비로 압축한 후 목재칩 100 중량부에 대하여 디에틸렌-디에틸렌-트리아민펜타아세트산-펜타소디움염(이하 “DTPA”라 함) 1 중량부, 황산마그네슘 0.05중량부, 규산나트륨 1중량부의 킬레이 트제를 처리한 다음, 70~80℃에서 20~30분간 반응시켰다.
2단계
상기 1단계 약품처리된 목제칩을 1단계와 동일한 방법으로 압착한 후, 가성소다 4중????부, 과산화수소 3중량부, 규산나트륨 2중량부, 요소 3중량부를 첨가한 다음, 70~80℃에서 40~50분간 반응시켰다.
[실시예 2]
약품의 3단계 전처리 방법
1단계
상기 실시예 1의 1단계와 동일한 방법으로 하였다.
2단계
상기 실시예 1의 2단계 약품처리와 동일한 방버으로 하되, 가서오다 1중량부, 과산화수소 1중량부, 요소1중량부를 첨가하였다.
3단계
상기 2단계에서 처리된 목재를 칩을 다시 4:1로 압착한 후, 가성소다 3중량부, 과산화수소 2중량부, 규산나트륨 1중량부, 요소 2중량부를 첨가한 다음 70~80℃에서 40~50분간 반응시켰다.
[실시예 3]
약품의 3단계 전처리 방법
1단계
상기 실시예 1의 1단계와 동일한 방법으로 하였다.
2단계
상기 1단계 약품처리된 목재칩을 1단계와 동일한 방법으로 압착한 후, 요소 3중량부를 첨가한 다음 70~80℃에서 40~50분동안 반응시켰다.
3단계
상기 2단계에서 처리된 목재 칩을 다시 4:1로 압착한 후, 가성소다 4중량부, 과산화수 3중량부, 규산나튜륨 2중량부를 첨가한 다음 70~80℃에서 40~50분간 반응시켰다.
[실시예 4]
약품의 3단계 전처리 방법
스팀에 의해 열처리된 30~50%의 목재 칩을 4:2의 압축비로 압착한 후, 목재칩 100중량부에 대하여 DTPA 1중량부, 황산마그네슘 0.05중량부, 규산나트륨 1중량부의 킬레이트제와 가성소다 4중량부, 과산화수소 3중량부, 요소 3중량부를 첨가한 다음 70~80℃에서 40~50분간 반응시켰다.
[비교예 1]
약품의 2단계 전처리 방법
1단계
스팀에 의해 열처리된 약 30~50%의 목재 칩을 4 : 1압축비로 압착한 후, 목재칩 100 중량부에 대하여 DTPA 1 중량부, 황산마그네슘 0.05 중량부, 규산나트륨 1중량부의 킬레이트제를 처리한 다음, 70~80℃에서 20~30분간 반응시켰다.
2단계
상기 1단계 약품처리된 목재칩을 1단계와 동일한 방법으로 압착한 후, 가성 소다 4중량부, 과산화수소 3중량부, 규산나트륨 2중량부를 첨가한 다음, 70~80℃에서 40~50분간 반응시켰다.
[비교예 2]
약품의 3단계 전처리 방법
1단계
상기 비교예 1의 1단계와 동일한 방법으로 하였다.
2단계
상기 실시예 1의 2단계 약품처리와 동일한 방법으로 하되, 가성소다 1중량부, 과산화수소 1중량부, 규산나트륨 0.5중량부를 첨가한 다음, 70~80℃에서 40~50분간 반응시켰다.
3단계
상기 2단계에서 처리된 목재 칩을 다시 4:1로 압착한 후, 가성소다 3중량부, 과산화수소 2중량부, 규산나트륨 1중량부를 첨가한 다음 70~80℃에서 40~50분간 반응시켰다.
[실험예]
상기 실시예 1~4 및 비교예 1~2에서 약품처리한 목재 칩을 기계적 처리과정을 거쳐 해섬하여 펄프 제조후 제반 물성을 측정한 다음, 그 결과를 다음 표1에 나타내었다.
백색도는 표백된 펄프를 물로 4%농도로 희석한 후 60℃범위로 서서히 교반하면서 30분간 해리시켜 TAPPI 표준시험법 T218 om-86에 의거하여 측정한 다음, 산술평균값을 %ISO로하여 나타내었다.
인장계수(단위: Nm/g)는 TAPPI 표준시험법 205 sp-95에 의거 물리적 성질 측정용 종이를 제작하여 TAPPI 표준시험법 404 ㎝-92에 의거하여 측정하였다.
조도(단위: ㎎/100m)는 섬유측정기(kajani Fs-200)를 이용하여 표준측정법에 의거하여 측정하였다.
상기 표1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 실시예 1~4의 고수율기계펄프는 종래 비교예 1~2의 기계펄프보다 인장계수, 조도, 백색도 등의 물성이 우수함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 고수율기계펄프의 제조방법에서는 요소를 새로이 사용함으로써 기존에 기계펄프의 한계인 섬유의 유연성과 강도적 성질을 향상시킴으로써 화학펄프를 대체할 수 있고, 또한 원가가 비싼 과산화수소의 효율을 높여 약품사용량을 줄일 수 있으며, 기존의 기계설비에 설비 증설 없이 새로운 약품의 추가 투입만으로 펄프 품질 향상을 가져올 수 있다는 장점이 있다.
Claims (1)
- 과산화수소, 가성소다를 사용한 목재 칩의 전처리과정과 해섬공정을 거쳐 펄프를 생산하는 고수율기계펄프의 제조방법에 있어서, 상기 목재 칩의 전처리과정중에서는 과산화수소, 가성소다 및 요소를 함께 처리하되 요소는 목재 칩 100 중량부에 대하여 0.1~20 중량부를 사용하며, 또한 상기 전처리과정중에는 디에틸레-트리아민펜타아세트산-펜타소디움염(DTPA), 황산마그네슘 및 규산나트륨 중에서 선택된 킬레이트제를 목재 칩 100중량부에 대하여 30중량부 이하로 사용하는 것을 특징으로 하는 고수율기계펄프의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970074994A KR100260833B1 (ko) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | 고수율기계펄프의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970074994A KR100260833B1 (ko) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | 고수율기계펄프의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990055087A KR19990055087A (ko) | 1999-07-15 |
| KR100260833B1 true KR100260833B1 (ko) | 2000-07-01 |
Family
ID=19528912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970074994A KR100260833B1 (ko) | 1997-12-27 | 1997-12-27 | 고수율기계펄프의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100260833B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102325646B1 (ko) * | 2021-04-30 | 2021-11-12 | 충남대학교산학협력단 | 고분자 필름이 코팅된 종이용기의 재활용 방법 및 이를 통해 제조된 고순도의 재활용 펄프섬유 |
| KR102336721B1 (ko) * | 2021-07-08 | 2021-12-07 | 충남대학교산학협력단 | 고분자 필름이 라미네이트 코팅된 종이용기의 재활용 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR850001340A (ko) * | 1983-07-14 | 1985-03-16 | 구자운 | 요소(urea)ㆍ알칼리 증해액에 의한 화학펄프제조법 |
| WO1997030208A1 (en) * | 1996-02-19 | 1997-08-21 | Kemira Chemicals Oy | Process for the treatment of chemical pulp |
-
1997
- 1997-12-27 KR KR1019970074994A patent/KR100260833B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR850001340A (ko) * | 1983-07-14 | 1985-03-16 | 구자운 | 요소(urea)ㆍ알칼리 증해액에 의한 화학펄프제조법 |
| WO1997030208A1 (en) * | 1996-02-19 | 1997-08-21 | Kemira Chemicals Oy | Process for the treatment of chemical pulp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990055087A (ko) | 1999-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4798651A (en) | Process for preparing pulp for paper making | |
| RU2424388C2 (ru) | Усовершенствованный способ производства целлюлозы, бумаги и картона | |
| NZ209471A (en) | Treating cellulosic materials with microwaves and an oxidising agent | |
| CA2634202C (en) | Wood-based lignocellulosic fibrous material | |
| AU595505B2 (en) | A method of manufacturing bleached chemimechanical and semichemical fibre pulp by means of a two-stage impregnation process | |
| US2510595A (en) | Method of bleaching groundwood | |
| RU2439232C2 (ru) | Способ отбеливания бумажной целлюлозной массы путем конечной обработки озоном при высокой температуре | |
| US3829357A (en) | Oxidative manufacture of pulp with chlorine dioxide | |
| US5620563A (en) | Process for delignification and bleaching of chemical wood pulps with hydrogen peroxide and a dicyandiamide activator | |
| AU641478B2 (en) | Process for the preparation of bleached high-yield pulps | |
| KR100260833B1 (ko) | 고수율기계펄프의 제조방법 | |
| CA2453131C (en) | Processes for preparing mechanical pulps having high brightness | |
| US3284283A (en) | Production of wood pulps including treatment of cellulosic fibers with bisulfite ion followed by alkali metal borohydride | |
| JP2526561B2 (ja) | ケミカル爆砕法によるパルプ化方法 | |
| JP2003049385A (ja) | 新聞用紙 | |
| AU715023B2 (en) | Neutral monoperoxysulfate bleaching | |
| JP2003027385A (ja) | 機械パルプの製造方法 | |
| US20030168190A1 (en) | Method for controlling the delignfication and bleaching of a pulp suspension | |
| JP4275936B2 (ja) | 機械パルプの製造方法 | |
| EP0096460B1 (en) | Process for improving and retaining pulp properties | |
| SU670650A1 (ru) | Способ получени волокнистого полуфабриката | |
| KR20000009067A (ko) | 고수율 기계펄프의 제조방법 | |
| KR100228740B1 (ko) | 고수율기계펄프의 표백방법 | |
| US6325892B1 (en) | Method of delignifying sulphite pulp with oxygen and borohydride | |
| Fišerová et al. | Oxidative and reductive bleaching of deinked pulp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100413 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |