KR100332214B1 - 제지의 보류 및 탈수 향상제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제지의 보류 및 탈수 향상제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제지 생산공정에서 적용되는 보류 및 탈수 향상제를 제조함에 있어 음이온성 폴리실리식산을 무기원료로 하고 양이온성 폴리아크릴아미드를 유기원료로 하여 혼성(hybrid)결합시켜 제조함으로써, 지료중에 함유되어 있는 미세분의 보류를 증가시키고 지료중의 물을 용이하게 제거하여 제지 생산공정의 경제성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 제지의 보류 및 탈수 향상제에 관한 것이다.
Description
본 발명은 제지의 보류 및 탈수 향상제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제지 생산공정에서 적용되는 보류 및 탈수 향상제를 제조함에 있어 음이온성 폴리실리식산을 무기원료로 하고 양이온성 폴리아크릴아미드를 유기원료로 하여 혼성(hybrid)결합시켜 제조함으로써, 지료중에 함유되어 있는 미세분의 보류를 증가시키고 지료중의 물을 용이하게 제거하여 제지 생산공정의 경제성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 제지의 보류 및 탈수 향상제에 관한 것이다.
일반적으로, 종이는 현탁된 지료를 와이어상에서 탈수시켜 지필을 형성시키는 과정을 거쳐 제조되는데, 상기 지료내에는 각종 펄프섬유 이외에도 무기충전제, 사이즈제, 각종 에멀젼제품 및 고분자물질 등과 같은 조성분이 다량으로 함께 함유되어 있다. 상기 조성분들의 입경은 와이어의 눈금 크기보다 매우 작은 크기로서, 탈수전 와이어의 눈금보다 큰 장섬유에 흡착되거나 또는 서로 응집하여 입경이 크게 증가되지 않는 한 지필에 잔류하지 못하고 백수 속으로 유출되어 초지계 내부를 순환하게 되고 이로인해 각각의 조성분의 역할을 제대로 할 수 없게 되며, 특히 계내에 축적하게 되면 초지기의 오염, 생산성 저하 등의 문제를 야기시키게 되어 바람직하지 않다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 방법, 특히 교질상의 지료 조성분을 응집시키는 방법으로서, 종래에는 알람(Alum, aluminium sulfate)과 같은 단순 양이온을 사용하여 지료 조성분 주위에 형성된 전기 이중층을 압축함으로써 입자간의 정전기적 반발력을 저하시키고 반데르바알스 힘에 의한 응집력을 유도하는 단순전해질의 방법을 도입하였다[Arnson, Th. R., Tappi 65(3) 1982 page 125]. 그러나, 상기 방법에 의하여 형성된 조성분들의 응집체는 결합력이 매우 약하여 전단력이 증가할 경우, 쉽게 분해되어 보류도가 크게 저하되는 문제점이 있다.
교질상의 지료 조성분을 응집시키기 위한 또 다른 방법으로는 저분자량, 고전하 밀도를 갖는 고분자 전해질에 의한 패치(patch)기작[Pelton, R, H., Allen, L. H., Colloid Polym. Sci., 261(1983) page 485]과 고분자량, 저전하 밀도의 고분자 전해질에 의한 가교(bridge)결합[Goosen, J.W.S., Tuner. P., Tappi 59(2) 1976 page 89]방식이 개발되었지만, 상기 방법에 의하여 형성된 조성분들의 응집체는 앞서 언급한 단순 전해질 방식과는 달리 정전기적 인력이 입자를 응집시키는 힘으로 작용하기 때문에 결합력은 강하지만, 이 또한 일정 이상의 전단력에 노출되면 쉽게 파괴되는 문제점이 있어 고속 초지가 일반화된 현실에서의 적용 가능성은 매우 낮은 실정이다.
이후, 이러한 문제점을 개선한 방법으로서 듀얼폴리머시스템(dual-polymersystem)이 도입되었는데, 이 방법은 저분자량의 양이온성 고분자 전해질을 지료에 우선 투입하여 음전하를 띤 입자 표면에 패치를 형성시키고, 여기에 고분자량의 음이온성 고분자 전해질을 다시 투입하여 가교 결합을 형성시키므로 보류도를 향상시키는 방법이다. 이 방식에 의하여 형성된 조성분들의 응집체는 전단력에 대한 저항성이 특히 강하여 고속 초지시에도 높은 보류도를 나타내는 장점이 있으나, 일반적으로, 고분자 전해질을 보류향상제로 사용하는 경우에는 보류도가 증가할수록 지합이 열악해진다. 따라서, 과도한 응집으로 인해 지합이 오히려 저하됨은 물론, 2 종류의 고분자 보류향상제를 사용하므로 제조 원가가 크게 상승하는 문제점을 갖는다.
상기 문제점들을 해결하기 위하여, 강한 이온성을 갖고 있는 마이크로파티클(microparticle)을 고분자 전해질과 함께 적용시킨 마이크로파티클 시스템이 도입되었고, 이 방식은 앞서 언급한 듀얼폴리머 시스템과 비교하여 고분자량의 음이온성 고분자 전해질 대신에 음이온성 마이크로파티클을 사용하되, 양이온성의 고분자량 보류제가 고전단에 걸리기 전에 상기 음이온성 마이크로파티클이 첨가하는 것에 그 특징이 있는 것이다. 즉, 상기 마이크로파티클 시스템은 음이온성 마이크로파티클과 양이온성의 고분자량 보류제 두가지 성분을 순차적으로 첨가하는 방식으로, 일반적으로 양이온성 유기고분자(양이온성 전분, 폴리아크릴아미드, 습강용수지 등)가 우선적으로 첨가되고, 비표면적이 300 ㎡/g 이상인 음이온성 마이크로파티클(실리카졸, 벤토나이트, 수산화알루미늄 등)이 나중에 첨가되는데, 이때 먼저 첨가된 고분자량의 보류제에 의하여 입경의 크기가 매우 큰 조성분들의 응집체가 형성된다. 일반적으로, 형성된 조성분들의 응집체는 고전단력에 의해 잘게 다시 분해됨으로써 그 효과가 현저히 감소하게 되나, 상기 마이크로파티클 시스템에서는 고전단력을 받고 분해된 응집체가 첨가된 음이온성 마이크로파티클에 의하여 재응집됨으로써, 고분자량의 응집에 의하여 얻을 수 있는 수준보다 우수한 보류 효과를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 탈수성이 개선되고 보다 작은 크기의 응집체를 형성하여 양호한 질을 갖는 지필을 얻을 수 있다. 또한, 상기 재응집 능력은 종이가 보다 다공성 구조를 갖는데 도움을 주며 압착 및 건조를 보다 용이하게 하여 생산성 및 경제성 측면에서도 많은 이점을 제공하였다.
이러한 마이크로파티클 시스템에는 음이온성 실리카졸을 사용하는 컴포질시스템[Andersson, K., Sandstrom, A., Strom, K., Barla, P.; The Use of Cationic Starch and Colloidal Silica to Improve the Drainage Characteristics of Kraft Pulps. Nordic Pulp and Paper Research Journal 1(1986):2, page 26∼30], 몬모릴로나이트클레이를 사용하는 하이드로콜시스템[Langley, J.G., Litchfield, E.: Dewatering Aids for Paper Applicacations. Proceedings of the Tappi 1986 Papermakers' Conference, New Orleans, page 89∼92] 및 음이온성 수산화알루미늄을 사용하는 하이드로질시스템[Lindstrom, T., Hallgren , H., Hedborg, F.: Aluminium Based Microparticulate Retention Aid Systems. Nordic Pulp and Paper Research Journal 4(1989):2, page 99∼103] 등이 있다.
이중에서도 상기 컴포질시스템(compozil system)은 다량의 충전제와 버진 펄프를 사용하고, 강도적 특성이 매우 중요하게 인식되는 백상지 및 판지 제조 분야에서 일반적으로 사용되어 왔는데, 이러한 상기 컴포질시스템(compozil system)에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
일반적으로, 지료의 조성분으로 사용되는 충전제는 광학적 성질을 개선하기 위해 사용되는 원료로 섬유간의 결합을 감소시키는 역할을 하는데, 이때 상기 충전제의 섬유간 결합 방해 정도는 충전량, 입자크기, 모양 및 표면적에 의해 크게 영향을 받게 된다. 이러한 충전제는 백상지 지료의 총 비표면적 대비 약 75%를 차지하고 있으며, 이에 따라 이들 물질의 보류 형태가 제품의 질에 매우 중요한 문제가 되는데, 만일 상기 충전제가 큰 응집체나 덩어리 상태로 보류되면 보류도는 양호하나 불투명도가 크게 저하되어 바람직하지 않고, 입도 분포가 좁고 입자경이 작은 충전제는 입자경이 큰 충전제와 비교하여 섬유간 결합을 보다 심하게 방해함으로써 강도를 크게 저하시키는 문제가 있다. 따라서, 충전제를 조성분으로 사용함으로서 발생하는 문제를 해결하기 위한 방안으로 충전제와 함께 전분을 적용시킨 컴포질시스템이 도입된 것이다. 이때, 상기 전분은 충전제의 함량이 증가됨에 따라 감소된 섬유간 결합을 회복시켜 주는 역할을 하며, 특히 중성지의 제조에 많이 사용되는 입도 분포가 좁은 침강성 탄산칼슘의 사용시 보다 큰 효과를 얻을 수 있는데, 이는 전분의 강도 개선 효과 이외에 컴포질시스템에 의한 전분의 보류가 증가됨으로써 지필도에 영향을 주지않고 보다 다량의 전분을 섬유에 흡착시킬 수 있게 되기 때문이다. 따라서, 컴포질시스템을 적용할 경우에 총 보류 및 충전제의 보류도가 높아지고 강도를 크게 개선시킬 수 있다.
그러나, 상기한 많은 장점에도 불구하고 전분의 혼합 사용은 또한 많은 문제점을 갖고 있는데, 상기 전분은 건조 강도 및 보류도의 개선제로는 좋은 효과를 가지고 있으나 탈수개선제로는 미흡한 점이 많고, 또한 전분은 유기 성분으로서 조작이 매우 곤란할 뿐만 아니라, 재생섬유나 기계펄프를 사용하는 초지공정에 도입할 경우 만족스러운 결과를 얻을 수 없으며, 만일 상기 전분이 지료에 충분히 흡착되지 않을 경우에는 화학적 산소 요구량의 수준을 높이고 실리카졸의 사용량을 증가시킴으로써, 제조원가를 크게 상승시키는 문제점이 있다. 또한, 상기 문제점 이외에도 경수를 사용함에 따라 섬유 표면에 칼슘 및 마그네슘 이온이 축적되는 문제가 발생하게 되는데, 이는 전분을 투입하기 전 음이온성 협잡물 제거제(anionic trash catcher, ATC)로서 폴리알루미늄 클로라이드(polyaluminium chloride, PAC)를 가하고 연속해서 양질의 양이온성 유효 전분을 상기 폴리알루미늄 클로라이드와 함께 투입하므로 부분적으로는 해결이 가능하나, 기계펄프의 함유가 높은 종이나 재생섬유를 사용하는 경우에는 종이의 가격이 비싸고 양이온성 첨가제의 요구량이 버진펄프를 사용할 때보다 많아지게 되며, 백수 시스템의 전도도가 높아짐에 따라 컴포질시스템 적용에 따른 비용이 크게 증가하게 된다. 특히, 이들 재생섬유를 사용하는 시스템은 알루미늄 이온, 로진사이즈, 용존칼슘 이온 및 기타 가용성분과 콜로이드로 오염되어 있어 마이크로파티클 시스템을 적용하기에는 비용부담이 너무 크다는 문제점이 있다.
미국의 날코사에서는 실리카졸을 음이온성 마이크로파티클로 사용하면서도 상기한 문제점을 해결하기 위하여 자체 개발한 포지텍시스템[Chung, D. K.: Retention and Drainage Aid for Alkaline Fine Papermaking Process. U.S. Pat5,126,014]을 개발하여 사용하고 있는데, 이는 음이온성 실리카졸을 투입하기 전에 지료내의 전하밸런스를 맞추어 주는 방식이다. 그러나, 이러한 시스템은 너무 큰 음이온성을 지니면 분산되어 있는 양이온성 고분자 또는 전분 상호간에 적절한 가교결합을 이루기가 곤란해지고, 만일 시스템의 양이온성이 지나치거나 흡착되지 않은 양이온성 성분으로 오염되어 있을 경우, 상기 실리카졸은 탈기제 또는 양이온성 오염물의 제거제로 작용하게 되는 문제점이 있다.
이외에도 상기 문제점들을 해결하기 위한 방안으로, 표준 실리카졸 보다 비표면적이 크고 알루미늄을 사용하여 음이온성 실리카졸의 표면을 개질한 컴포질에스시스템(Compozil-S system)[Carlsson, U.R., Johansson, H.E., Johansson, K.A., Ekzo-Noble AB: A Process for Production of Paper. World Pat. 91/07543]이 도입되었는데, 이 방법은 상기 표면개질 실리카졸을 치환도가 높은 감자전분(D.S.= 0.8 ∼ 1.3)과 함께 사용하는 방법으로서, 강도적 성질이 중요한 경량도공지 등의 도공지 제조분야에 사용되었다. 그러나, 이 역시 전분을 사용해야 만 하는 문제가 있어 사용상에는 많은 제약이 있다.
또한, 상기 전분이 갖고 있는 여러 문제점을 극복하고 보다 향상된 보류도 및 탈수도를 얻기 위한 방법으로 기존의 실리카졸과 비교하여 비표면적이 2.0 ∼ 2.5배 정도 큰 구조화된 활성 실리카졸을 전분 대신 양이온성 폴리아크릴아미드와 함께 사용하는 컴포질피시스템(compozil-p system)[Johansson, H.E., Larsson, L.P., Silica Sols Having High Surface Area, U.S. Pat. 5,368,833]과 가교결합된 음이온성 아크릴레이트 젤 파티클을 사용하는 시스템[Ryles, R.G., Honig, D.S.,Harris, E. W., Neff, R. E., American Cyanamid Co.: Cross linked Anionic and Amphoteric Polymeric Microparticles Canadian Pat. 2,044,021]도 개발되어 널리 사용되고 있으나, 이 역시 마이크로파티클과 양이온성 고분자를 분리하여 사용해야 하는 문제가 있다.
상기 컴포질피시스템의 개발 이후, 구조화된 실리카졸에 대한 활발한 연구가 계속적으로 진행되어 왔으며, 최근에는 미국 듀퐁사에 의하여 제지공정중에 온사이트(on-site)로 적용시키는 방법[John D. Rushmere, Polysilicate Microgels as Retention/Drainage Aids in Papermaking, United States Pat. 4,954,220]이 개발되었는데, 이 방법은 SiO2/Na2O의 중량비가 3.3이고, 5 중량%의 실리카를 함유하고 있으며, pH값이 13인 물유리 용액을 강산성 양이온수지가 채워진 컬럼에 통과시켜 pH값을 10.01로 조절하여 부분적인 겔화를 발생시킴으로써 폴리실리케이트 마이크로젤을 제조하는 방법으로서, 제조공정이 단순하여 경제성 및 생산성 측면에서도 매우 우수한 방법이다. 그러나, 이 방법은 폴리실리케이트 마이크로젤을 제조시 매우 빠른 속도로 실리카졸의 농도를 0.1중량% 미만의 농도로 희석해야만 하는 단점을 가지고 있다. 이것은 폴리실리케이트 마이크로젤의 제조시 개시제의 사용으로 인해 필연적으로 발생되는 겔화 촉진제 때문으로, 만일 상기 실리카졸의 농도가 0.1중량% 이상이 되면 단시간 내에 완전한 겔로 변하게 되어 사용이 곤란해지게 된다.
따라서, 본 발명의 발명자들은 종래 기술의 문제점을 해결한 새로운 제지의 보류 및 탈수향상제를 개발하기 위하여 연구 노력한 결과, 무기원료인 음이온성 폴리실리식산과 유기원료인 양이온성 폴리아크릴아미드를 혼성 결합시킴으로써, 지료중에 함유되어 있는 미세분의 보류를 증가시키고 지료중의 물을 용이하게 제거하여 제지공정의 경제성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있다는 사실을 발견하였다.
따라서, 본 발명은 상기 사실을 기초로 하여 지료중에 함유되어 있는 미세분의 보류를 증가시키고, 지료중의 물을 용이하게 제거하여 제지공정의 경제성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 제지의 보류 및 탈수 향상제의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 음이온성 폴리실리식산을 무기원료로 하고 양이온성 폴리아크릴아미드를 유기원료로 하여 혼성결합된 제지의 보류 및 탈수향상제를 그 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 제지의 보류 및 탈수향상제를 제조하는 방법에 있어서,
실리카 함유 물유리에 물을 가하여 규산나트륨 수용액을 제조한 후, 이를 강산성 양이온 교환수지가 채워진 칼럼을 통과시켜 pH가 2.8 ∼ 5.4로 조절된 폴리실리식산을 제조하는 과정,
상기 pH가 조절된 폴리실리식산에 물을 가하여 0.01 ∼ 1.0 중량%의 농도로희석하는 과정 그리고,
상기 희석된 폴리실리식산 1 중량부에 대해 양이온성 폴리아크릴아미드 0.1 ∼ 1 중량부를 혼합하고 교반시켜 혼성결합을 유도하는 과정을 포함하는 제지의 보류 및 탈수향상제의 제조방법을 또 다른 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명을 제조방법에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에서 사용되는 무기원료인 음이온성 폴리실리식산을 제조하기 위해서는 출발 물질로서 SiO2/Na2O의 몰비가 3.2 ∼ 3.25이고, 실리카의 함량이 1 ∼ 30 중량%인 물유리를 사용한다. 이러한 실리카 함유 물유리에 물을 가하여 SiO2농도가 5 중량%인 규산나트륨 수용액을 제조한다. 이때, 본 발명에서 사용되는 상기 물유리 용액은 실리카의 함량을 상기 범위내에서 임의로 선택할 수 있지만 5 중량%의 실리카를 함유하는 것을 사용하는 것이 바람직한 바, 그 이유는 제지 생산공정상의 제어가 원활하기 때문이다.
그리고, 상기 수용액을 강산성 양이온 교환수지가 채워진 칼럼을 통과시켜 SiO2농도를 5 중량%로, pH를 2.8 ∼ 5.4로 조절하여 폴리실리식 산을 제조한다. 이때, 본 발명에서는 상기 강산성 양이온수지로 H 또는 Na 이온형을 사용할 수 있는데, 바람직하기로는 H형을 사용한다. 만일, 상기 칼럼을 통과한 폴리실리식 산의 pH값이 상기 범위를 초과하여 알칼리 상태가 될 경우에는 혼성결합시 완전히 겔화되어 침전물이 발생하는 문제가 있다.
상기한 바와 같이 폴리실릭식 산을 제조한 다음, 상기 폴리실릭식 산의 농도를 0.01 ∼ 1.0 중량%로 희석하는 바, 만일 폴리실리식산의 희석농도가 0.01 중량% 미만이면 혼성결합제의 역할을 하지 못하고, 반면에 1.0 중량%를 초과하면 폴리실리식산이 겔화하여 바람직하지 않다.
그 다음 공정으로, 상기에서 얻은 음이온성 폴리실리식산 1 중량부에 대해 양이온성 폴리아크릴아미드 0.1 ∼ 1 중량부를 혼합한다. 이렇게 pH값이 산성 영역인 폴리실리식산을 제조하여 혼성결합의 무기원료로 사용하므로 양이온성 폴리아크릴아미드 고분자와 수소결합을 하여 3차원 네트워크의 구조를 이루어도 겔화가 진행되지 않고, 가교결합만을 유지하여 수용성이면서도 우수한 보류 및 탈수향상제의 효과를 얻을 수 있는 것이다. 이때, 상기 음이온성 폴리실리식산과 양이온성 폴리아크릴아미드의 혼합비가 상기 범위를 벗어날 경우에는 걸화가 발생할 뿐만 아니라, 보류 및 탈수 효과를 얻을 수 없는 문제가 야기되어 바람직하지 않다.
여기서, 본 발명에서 사용된 상기 양이온성 폴리아크릴아미드는 선상이며 분자량이 수백만으로 응집력이 큰 특성을 갖는 유기원료로서, 전체 조성물 중에 0.01 ∼ 0.1 중량%의 함량으로 함유되는 것이 바람직한데, 만일 상기 함량이 0.01 중량% 미만이면 보류 및 탈수 향상제의 기능을 발휘할 수 없고, 그 함량이 0.1 중량%를 초과하게 되면 네트워크의 구조를 유지하지 못하는 문제가 있어 바람직하지 않다.
그 다음 공정으로 상기한 바와 같이 혼합된 혼합용액을 20 ∼ 100 rpm으로 5 ∼ 10분 동안 교반시키면서 혼성결합을 유도하여 목적 제품인 보류 및 탈수향상제를 제조하여 본 발명을 완성한다.
따라서, 본 발명에 의해 제조된 제지의 보류 및 탈수 향상제는 지료중에 함유되어 있는 미세분의 보류를 증가시키고 지료중의 물을 용이하게 제거하여 제지 생산공정의 경제성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
물유리(KS No.3 Na-water glass, SiO2/Na2O 몰비 3.25, SiO2함유율 28중량%)에 물을 가하여 SiO2농도가 5중량%인 규산나트륨 수용액을 제조하였고, 이 용액을 강산성 양이온 교환수지(DIAION SK1BH, 삼양다이온사제, 한국)가 채워진 칼럼(내경 6cm, 높이 60cm, 부피 1,696)을 통과시켜 SiO2농도가 5중량%로, pH를 4.6로 조절하여 폴리실리식 산을 제조하였다. 그리고, 상기 폴리실릭식산에 물을 첨가하여 농도를 0.1 중량%로 희석하였다. 그 다음에 상기 희석된 폴리실릭식산 50g에 0.05 중량%로 희석된 고형분 함량 88%인 폴리아크릴 아미드(BMB 1520, Akzo-Nobel사제,네덜란드) 50g을 혼합한 후, 100 rpm의 속도로 1분간 교반시켜 보류 및 탈수향상제 100g을 제조하였다.
실시예 2 ∼ 10 및 비교예 1 ∼ 3
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 물유리 용액을 강산성 양이온 교환수지가 채워진 칼럼에 통과시켜 폴리실리식산을 제조할 때, pH를 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 달리하여 실시하였다.
실시예 11 ∼ 16 및 비교예 4 ∼ 6
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 상기 폴리실릭식산의 희석농도를 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 달리하여 실시하였다.
비교예 7
실리카졸(BMA-0, Akzo-Nobel사제, 네덜란드)과 양이온성 전분을 보류 및 탈수향상제로 사용하였다. 이때, 상기 실리카졸의 입자경은 약 3.0 ∼ 5.5 ㎚이며, 500 ∼ 550 ㎡/g의 비표면적을 가지고 있으며, 상기 양이온성 전분은 0.03의 질소로 치환된 감자전분으로 지료의 전체 조성중 0.1 중량%가 사용되었다.
비교예 8
구조화된 실리카졸(BMA-780, Akzo-Nobel사제, 네덜란드)과 양이온성 폴리아크릴아미드(BMB1520, Akzo-Nobel사제, 네덜란드)를 사용하였다. 이때, 상기 구조화된 실리카졸의 입자경은 7 ∼ 10 ㎚이며, 약 1200 ㎡/g의 비표면적을 가지고 있으며, 상기 양이온성 폴리아크릴아미드는 지료의 전체 조성중 0.05 중량%가 사용되었다.
실 험 예 : 보류도 및 여수도 측정
싱기 실시예 1 ∼ 16 및 비교예 1 ∼ 8의 보류 및 탈수향상제를 사용하여 보류도 및 여수도를 하기의 방법으로 측정하여, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
참고적으로, 실험에 있어 원료로는 침엽수 표백 크라프트 펄프(SwBKP)와 활엽수 표백 크라프트 펄프(HwBKP)의 비율이 7:3인 펄프원료 70%와 탄산칼슘 30%를 배합하여 사용하였으며, 이때 지료의 pH값은 8.0이었다. 또한, 펄프는 실험실용 고해기(Valley Beater)를 이용하여 카나디안 여수도(Canadian Standard Freeness)가 400㎖가 되도록 고해하여 원료로 사용하였다.
[실험 방법]
1. 보류도
미세분의 보류도 측정은 TAPPI T261 cm-90의 시험방법에 의거, 다이나믹 드레인자(Dynamic drainage jar)를 이용하여 측정하였으며, 이때 지료의 농도는 0.5 중량%로 하였다.
2. 여수도
여수도 측정은 TAPPI T227 om-94의 시험방법에 의거, 카나디안 여수도 측정기(Canadian Standard Freeness Tester)를 이용하여 측정하였으며, 이때 지료의 농도는 0.3 중량%로 하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 새로운 보류 및 탈수 향상제 제조방법은 무기원료인 음이온성 폴리실리식산과 유기원료인 양이온성 폴리아크릴아미드를 혼성(hybrid)결합시킴으로써, 지료중에 함유되어 있는 미세분의 보류를 증가시키고 지료중의 물을 용이하게 제거하여 제지공정의 경제성과 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 제지의 보류 및 탈수 향상제의 제조에 유용한 효과를 얻을 수 있다.
Claims (6)
- pH값이 2.8 ∼ 5.6로 조절된 음이온성 폴리실리식산과 양이온성 폴리아크릴아미드가 1 : 0.1 ∼ 1의 중량비로 혼성결합된 것을 특징으로 하는 제지의 보류 및 탈수향상제.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 음이온성 폴리실리식산은 0.01 ∼ 1.0 중량%의 농도로 희석된 것을 특징으로 하는 제지의 보류 및 탈수향상제.
- 삭제
- 제지의 보류 및 탈수향상제를 제조하는 방법에 있어서,실리카 함유 물유리에 물을 가하여 규산나트륨 수용액을 제조한 후, 이를 강산성 양이온 교환수지가 채워진 칼럼을 통과시켜 pH가 2.8 ∼ 5.4로 조절된 폴리실리식산을 제조하는 과정,상기 pH가 조절된 폴리실리식산에 물을 가하여 0.01 ∼ 1.0 중량%의 농도로 희석하는 과정 그리고,상기 희석된 폴리실리식산 1 중량부에 대해 양이온성 폴리아크릴아미드 0.1 ∼ 1 중량부를 혼합하고 교반시켜 혼성결합을 유도하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제지의 보류 및 탈수향상제의 제조방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 실리카 함유 물유리는 SiO2/Na2O의 몰비가 3.2 ∼ 3.25이고, 실리카의 함량이 1 ∼ 30 중량%인 것을 특징으로 하는 제지의 보류 및 탈수향상제의 제조방법.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010001037A (ko) | 2001-01-05 |
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