KR100496704B1 - Process for the production of paper using cationic starch - Google Patents

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KR100496704B1 KR10-2003-0061284A KR20030061284A KR100496704B1 KR 100496704 B1 KR100496704 B1 KR 100496704B1 KR 20030061284 A KR20030061284 A KR 20030061284A KR 100496704 B1 KR100496704 B1 KR 100496704B1
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Abstract

본 발명은 양이온성 전분을 이용한 종이 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 공정 백수를 이용하여 충전제를 분산시키거나 또는 청수로 희석된 충전제에 미세섬유를 첨가한 다음 양이온성 전분을 투입하여 충전제를 선응집시키고, 상기 선응집된 충전제를 지료에 첨가하는 것으로 이루어지는 종이 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 종이 제조 방법은 종이 강도를 향상시킬 뿐만 아니라 충전제 보류도 향상을 통해 종이 내 회분함량을 증가시켜 고가의 펄프 자원을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a paper production method using cationic starch. Specifically, the process consists of dispersing the filler using white water or adding fine fibers to the filler diluted with fresh water, followed by adding cationic starch to preaggregate the filler, and adding the preaggregated filler to the paper. It relates to a paper manufacturing method. The paper manufacturing method of the present invention has the effect of reducing expensive pulp resources by increasing the ash content in the paper through not only improving the paper strength but also improving the retention of the filler.

Description

양이온성 전분을 이용한 종이 제조 방법{Process for the production of paper using cationic starch}Process for the production of paper using cationic starch

본 발명은 종이의 충전제 보류도를 향상시켜 종이의 물성 저하 없이 회분함량을 증가시킬 수 있는 종이 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a paper manufacturing method that can improve the filler retention of the paper to increase the ash content without deteriorating the physical properties of the paper.

보류도는 제지 지료에 포함된 펄프와 미세섬유, 충전제 및 각종 약품들이 와이어상에 잔류하여 종이로 제조되는 비율로써, 초지공정의 경제성과 직결되는 항목이다. Retention degree is the ratio of pulp, fine fibers, fillers, and various chemicals contained in paper stock remaining on the wire to make paper, which is directly related to the economics of the papermaking process.

종이 제조에 사용되는 충전제는 탄산칼슘, 클레이, 활석, 이산화티탄 등으로 종이의 최고 40% 가까이 사용되고 있다. 충전제는 종이의 불투명도, 백색도, 평활도, 인쇄적성 등을 향상시키고, 펄프보다 저렴하여 원가절감 효과가 크다. 그러나 일반적인 제지 공정에서 종이내 충전제 첨가량을 증가시키면 보류도가 떨어져 초지 작업성이 저하되고, 종이의 강직도, 내부결합 강도 등 물성이 떨어지기 때문에 사용에 제약이 따른다. 따라서 종이의 물성 저하 없이 충전제 첨가량을 증가시킬 수 있는 기술이 절실히 필요하다.The fillers used in paper making are calcium carbonate, clay, talc, titanium dioxide, and up to 40% of the paper. Fillers improve the paper's opacity, whiteness, smoothness, printability, etc., and are cheaper than pulp, resulting in greater cost savings. However, when the amount of filler in the paper is increased in a general papermaking process, the retention of paper is lowered, and the paper workability is lowered. Therefore, there is an urgent need for a technique that can increase the amount of filler added without deteriorating the physical properties of paper.

최근에 충전제를 효과적으로 보류시킬 수 있는 기술로서 충전제 선응집(filler preflocculation)에 관한 연구가 진행되고 있다. 충전제 선응집이라 하면 충전제를 펄프 슬러리에 투입하기 전에 양이온성 고분자를 이용하여 응집시켜 보류에 효과적인 크기로 만드는 것을 말한다. 일반적인 충전제의 크기는 0.5 ~ 10 ㎛로 매우 미세하여 종이에 여과기작에 의해 보류시키기가 어려운데, 선응집 기술을 통해 10 ~ 60 ㎛로 크게 하여 보류가 용이하도록 할 수 있다. Recently, research on filler preflocculation has been conducted as a technique to effectively hold a filler. Filler preaggregation refers to agglomerating fillers using cationic polymers before they are introduced into the pulp slurry to make them effective in retention. The size of the general filler is very fine to 0.5 ~ 10 ㎛ and difficult to hold on paper by the filter mechanism, it can be made easy to hold by increasing to 10 ~ 60 ㎛ by preaggregation technology.

미국 특허 4,799,964에서 보고된 선응집 기술은 전단력을 부여하기 위해 특별히 고안된 믹서를 이용하여 클레이, 탄산칼슘, 이산화티탄과 같은 충전제와 양이온성 전분을 응집제로 혼합하여 펄프 슬러리에 첨가하는 것이다. 그런데 이 기술의 적용을 위해서는 특별히 제작된(Shear imparting device)를 사용해야만 하는 단점이 있다. 또한 미국 특허 4,889,594에서는 일반적인 선응집 기술과는 달리 인위적으로 펄프 미세분을 제조하여 충전제와 혼합한 후에 합성 고분자를 이용하여 충전제를 응집시키는 코플러큐레이션(Coflocculation)을 실시하였다. 이 특허에서도 미국 특허 4,799,964와 마찬가지로 선응집에 알맞은 설비를 고안하여 실험하였으며, 다양한 합성 고분자를 응집제로 사용하였지만 양이온성 전분은 선응집에 적용하지 않고, 일반적인 방법으로 양이온성 전분을 펄프 슬러리에 첨가하였다. 미국 특허 5,779,859에서 보고된 기술은 청수를 이용하여 분산시킨 충전제를 펄프 슬러리에 바로 투입하지 않고, 공정에 사용되는 보류제를 충전제 라인에 혼합하여 충전제의 입도를 키워 보류도를 향상시키는 것이다.The preaggregation technique reported in US Pat. No. 4,799,964 is to add a filler such as clay, calcium carbonate and titanium dioxide, and a cationic starch into a pulp slurry using a mixer specially designed to impart shear force. However, there is a disadvantage that a specially manufactured (Shear imparting device) must be used for the application of this technique. In addition, US patent 4,889,594, unlike the general pre-agglomeration technology, artificially prepared pulp fine powder and mixed with the filler, and then carried out coflocculation to aggregate the filler using a synthetic polymer. In this patent, similar to US Patent No. 4,799,964, a device suitable for preaggregation was designed and tested. Although various synthetic polymers were used as flocculants, cationic starch was not applied to precoagulation. Cationic starch was added to the pulp slurry in a general manner. . The technique reported in US Pat. No. 5,779,859 is to improve the retention by increasing the particle size of the filler by mixing the filler used in the process into the filler line, without directly adding the filler dispersed in fresh water to the pulp slurry.

본 발명에서는 종이의 강도개선에 효과적인 것으로 알려져 있는 양이온성 전분을 이용하는 충전제의 선응집 기술을 개발하였는데, 충전제가 적정크기로 응집되어 미국 특허 4,799,964 및 4,889,594에서와 같은 별도의 설비없이 제지 공정에 바로 적용할 수 있다. 또한 양이온성 전분을 이용함으로써 충전제의 보류도 향상 뿐 아니라 종이의 강도도 향상시킬 수 있고, 공정에 존재하는 미세섬유 또는 장섬유을 이용하여 충전제의 응집을 용이하고 전단력에 깨지지 않도록 단단하게 할 수 있다. In the present invention, a preaggregation technique of a filler using cationic starch, which is known to be effective for improving the strength of paper, has been developed. The filler is agglomerated to an appropriate size and directly applied to a papermaking process without any separate equipment as in US Pat. Nos. 4,799,964 and 4,889,594. can do. In addition, by using cationic starch, not only the retention of the filler can be improved, but also the strength of the paper can be improved, and the microfibers or the long fibers present in the process can be used to facilitate the aggregation of the fillers and harden them not to be broken by the shear force.

본 발명의 목적은 충전제의 보류도를 향상시켜 그 사용량을 증가시키므로 고가의 펄프 자원을 절감시킬 수 있는 종이 제조 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a paper manufacturing method that can reduce the cost of pulp resources by improving the retention of the filler to increase the amount of use thereof.

본 발명의 다른 목적은 보류도 향상 외에도 종이의 강도를 개선할 수 있는 종이 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a paper manufacturing method that can improve the strength of paper in addition to improving retention.

본 발명은 펄프 섬유에 양이온성 전분을 이용하여 선응집한 탄산칼슘, 이산화티탄, 클레이 등의 충전제를 투입하여 종이의 물성 저하 없이 종이의 회분함량을 증가시키는 종이 제조 방법을 제공한다. The present invention provides a paper manufacturing method of increasing the ash content of paper without deteriorating the physical properties of the paper by injecting fillers such as calcium carbonate, titanium dioxide, clay and the like pre-aggregated to the pulp fibers using cationic starch.

구체적으로 본 발명은 공정 백수를 이용하여 충전제를 분산시키거나 또는 청수로 희석된 충전제에 미세섬유나 장섬유를 첨가한 후 치환도가 0.04~0.4, 바람직하게는 0.1~0.3인 양이온성 전분을 첨가하여 충전제를 선응집시키고, 상기 선응집된 충전제를 펄프를 함유하는 지료에 첨가하고, 얻어진 현탁액을 와이어상에서 탈수하고 프레스로 압착 탈수하는 것으로 이루어진다.Specifically, the present invention is to disperse the filler using the process white water or to add a fine fiber or long fiber to the filler diluted with fresh water and then add a cationic starch having a substitution degree of 0.04 ~ 0.4, preferably 0.1 ~ 0.3 The filler is preaggregated, and the preaggregated filler is added to the stock containing pulp, and the obtained suspension is dehydrated on a wire and press dewatered by press.

본 발명에 따른 선응집은 양이온성 전분, 공정 백수(또는 미세섬유를 포함하는 청수) 및 충전제의 혼합액으로 이루어진다. 용어 '선응집'이란 충전제를 펄프를 함유하는 지료에 첨가하기전에 충전제를 먼저 응집시키는 것을 의미한다.The preaggregation according to the invention consists of a mixture of cationic starch, process white water (or fresh water containing microfibers) and fillers. The term 'preaggregation' means aggregating the filler first before adding it to the stock containing pulp.

본 발명에서 '지료'는 펄프 또는 펄프에 필요한 경우 보류제, 지력증강제, 내첨 사이즈제 등을 첨가하여 얻은 슬러리 형태의 혼합물을 의미한다.In the present invention, the 'material' refers to a mixture in the form of a slurry obtained by adding a retention agent, an intensifier, an internal additive size agent, etc., if necessary for the pulp or pulp.

'공정 백수(white water)'는 종이 제조공정에 있어서, 펄프를 포함하는 현탁액을 와이어상에서 탈수하고 프레스로 압착 탈수하는 과정에서 나오는 것으로, 미세섬유 또는 장섬유가 포함되어 있는 것을 의미한다.'Process white water' refers to the process of dehydrating a suspension containing pulp on a wire and pressing and dehydrating it by pressing in a paper manufacturing process, and means that fine fibers or long fibers are included.

본 발명에서 충전제를 분산시킬 때 공정 백수를 사용하면, 종이내 회분함량을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라 종이 내부 결합강도를 향상시킬 수 있고 용수를 절감하는 효과가 있다.In the present invention, when the process white water is used to disperse the filler, not only the ash content in the paper can be increased but also the bond strength of the paper can be improved and the water can be saved.

본 발명에서 공정 백수를 이용하지 않을 때에는 청수로 희석된 충전제 슬러리에 해리된 미세섬유 또는 장섬유를 첨가하여 충전제의 응집효과를 향상시킬 수 있다. 충전제 슬러리 제조시에 첨가하는 미세섬유 또는 장섬유의 양은 충전제 대비 0.05 ~ 5중량%가 효과적이다. When the process white water is not used in the present invention, dissociated microfibers or long fibers may be added to the filler slurry diluted with fresh water to improve the coagulation effect of the filler. The amount of microfibers or long fibers added in the preparation of the filler slurry is preferably 0.05 to 5% by weight relative to the filler.

'청수'는 통상적으로 공장에서 사용되는 공업용 용수(물)을 의미하며, '미세섬유 또는 장섬유'란 펄프에서 유래하는 셀룰로오스 섬유상의 물질로 미세섬유는 길이가 76 um 이하의 펄프 섬유를 말하며, 그 이상의 크기를 가지는 섬유는 장섬유로 구분한다.'Clean water' refers to industrial water (water), which is commonly used in factories, and 'fine fiber or long fiber' refers to cellulose fibrous material derived from pulp. The fine fiber refers to pulp fibers of 76 um or less in length. Fibers larger than that are classified into long fibers.

본 발명에서 충전제와 백수의 혼합 비율은 75:25~1:99(w/w), 바람직하게는 50:50 ~ 20:80이다. In the present invention, the mixing ratio of the filler and the white water is 75:25 to 1:99 (w / w), preferably 50:50 to 20:80.

본 발명에서 '양이온성 전분'은 옥수수전분, 감자전분, 타피오카전분, 밀전분, 고구마 전분 등에 양이온화제를 처리하여 제조할 수 있으며, 당업계의 통상적인 방법, 예를 들어 미국특허 4127563에 기재된 방법에 따라 얻을 수 있다. 양이온화제란 분자의 한쪽 끝은 전분 분자상의 히드록실기와 결합할 수 있는 반응기를 가지고 있고, 다른 한쪽 끝은 양이온기를 가지고 있는 물질을 말하는 것으로, 제 3 아미노기 및 제 4 암모늄 에테르기를 함유하는 유도체 등이 있으며, 3-클로로-2-히드록시트리메틸암모눔 클로라이드, 2,3-에폭시프로필트리메틸암모늄클로라이드 등의 제 4급 암모늄계 양성화제가 가장 바람직하다. Cationic starch in the present invention can be prepared by treating a cationic agent such as corn starch, potato starch, tapioca starch, wheat starch, sweet potato starch, and the like in the art, for example, the method described in US Patent 4127563 Can be obtained according to. The cationizing agent refers to a substance having one end of a molecule capable of binding to a hydroxyl group on a starch molecule, and the other end having a cationic group, and a derivative containing a third amino group and a fourth ammonium ether group. And, quaternary ammonium-based amphoterics such as 3-chloro-2-hydroxytrimethylammonium chloride and 2,3-epoxypropyltrimethylammonium chloride are most preferred.

종이를 제조함에 있어서 충전제와 양이온성 전분의 비율은 99.9:0.1 ~ 90:10(w/w), 바람직하게는 양이온성 전분을 충전제 대비 0.1 ~ 3중량% 되게 첨가한다. 전분 첨가량이 충전제 대비 0.1 중량% 이하로 낮아지면 선응집 효율이 떨어져서 보류 향상이나 강도 개선효과를 기대할 수 없으며, 전분 첨가량이 충전제 대비 10중량 % 이상일 경우 종이의 생산단가가 높아질 뿐만 아니라 응집력이 너무 높아지는 단점이 있다.In preparing the paper, the ratio of the filler to the cationic starch is 99.9: 0.1 to 90:10 (w / w), and preferably, the cationic starch is added in an amount of 0.1 to 3% by weight relative to the filler. If the starch content is lower than 0.1% by weight compared to the filler, the efficiency of preaggregation decreases and the retention improvement or strength cannot be expected.If the starch content is more than 10% by weight, the production cost of paper is increased and cohesion is too high. There are disadvantages.

본 발명에 따른 바람직한 충전제 선응집 순서는 미세섬유가 포함된 백수로 충전제를 10 ~ 60중량%로 분산시키고, 상기 분산된 충전제 저장조에 양이온성 전분을 첨가한 다음 선응집된 충전제를 지료에 투입한다. 선응집된 충전제의 투입 위치는 믹싱 체스트(mixing chest)나 스터프 박스(stuff box)와 같은 고농도 지료나 팬 펌프 입구 또는 출구의 저농도 지료에 첨가할 수 있다. Preferred filler pre-aggregation sequence according to the present invention is to disperse the filler to 10 to 60% by weight with white water containing microfibers, add cationic starch to the dispersed filler reservoir, and then pre-aggregate the filler into the stock. . The input location of the preaggregated filler may be added to high density stocks such as mixing chests or stuff boxes or low density stocks at the inlet or outlet of the fan pump.

상기 선응집된 충전제를 지료에 투입하면 종이의 회분 보류도가 향상되고, 강도가 우수하다. 따라서 이 기술을 이용하면 제지공장에서 용이하게 회분을 증량할 수 있다는 것을 의미하는 것으로 회분 원단위의 감소뿐 아니라 백수 내의 미세분을 감소시키는 효과가 있어 양이온성 약품의 효율을 올릴 수 있을 것으로 기대되며, 고회분 종이의 제조에 유리할 것으로 기대된다.When the preaggregated filler is added to the stock, the ash retention of the paper is improved and the strength is excellent. Therefore, this technology means that it is easy to increase the ash content in the paper mill, and it is expected to increase the efficiency of cationic chemicals because it has the effect of reducing not only the ash unit but also the fines in the white water. It is expected to be advantageous for the production of high ash paper.

본 발명에서 종이류의 제조는 지종에 필요한 화학 펄프 또는 고지에서 유래하는 재생 섬유를 섬유상으로 해리하거나 고해한 0.5 ~ 5% 펄프에 상기 선응집된 충전제(탈크, 탄산칼슘, 이산화티탄 등)를 적절히 조합한 후에 필요에 따라 지력증강제, 내첨 사이즈제 등을 첨가하고 공정의 백수를 이용하여 0.2 ~ 1.5%로 희석한 후에 헤드박스에서 사출하여 와이어상에서 탈수하고 프레스로 압착 탈수하여 건조하는 공정으로 실시하였다. 본 발명은 인쇄용지, 신문용지, 라이너지, 판지 등의 종이에 적용할 수 있다. In the present invention, the production of papers is appropriately combined with the filler (talc, calcium carbonate, titanium dioxide, etc.) pre-aggregated to 0.5 to 5% pulp, which dissociates or breaks down the regenerated fibers derived from the chemical pulp or paper used for the paper. After that, if necessary, the strength enhancer, the internal additive size, and the like were added and diluted to 0.2-1.5% using white water of the process, followed by injection from the head box, dehydration on a wire, compression and dehydration by pressing, and drying. The present invention can be applied to paper such as printing paper, newspaper paper, liner paper, and cardboard.

수초지 제조 및 물성 평가Papermaking and property evaluation

본 발명에서 수초지 제조는 진공탈수 수초지기인 FRET (Techpap, 프랑스)을 이용하였으며 순서는 표 1과 같이 실시하였다.In the present invention, the papermaking was performed using a vacuum dehydration papermaking machine FRET (Techpap, France), and the procedure was performed as shown in Table 1.

시간 (초)Time in seconds 교반 속도 (rpm)Stirring Speed (rpm) 약품 첨가Drug addition 00 800800 펄프pulp 1010 800800 충전제 첨가Filler addition 2020 800800 양이온성 PAM(보류제) 0.18% 첨가Add 0.18% of cationic PAM (holding agent) 3030 12001200 교반 속도 증가Increased stirring speed 4040 800800 실리카졸(보류제) 0.25% 첨가0.25% silica sol (holding agent) added 5555 800800 수초water plant

본 발명에서 보류도는 DDJ(Dynamic Draingage Jar)를 이용하여 측정하였으며, 내부결합강도는 스캇본드시험기(Scott Bond Tester, Precision Scientific, 미국)을 이용하여 평가하였고, 회분함량은 TAPPI method T211에 의거하여 측정하였다.In the present invention, the retention degree was measured using a Dynamic Draingage Jar (DDJ), and the internal bond strength was evaluated using a Scott Bond Tester (Scott Bond Tester, Precision Scientific, USA), and the ash content was based on the TAPPI method T211. Measured.

본 발명에서 비나 %는 특별히 한정하지 않는 한 중량비 또는 중량 %를 의미한다.In the present invention, the ratio or% means weight ratio or weight% unless specifically limited.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.

실시예 1 Example 1

양이온성 전분의 치환도가 종이의 회분 보류도에 미치는 영향을 파악하기 위해 치환도별로 4종의 양이온성 전분을 제조하였고, 이중 3종(CS1, CS2, CS3)의 양이온성 전분을 사용하여 충전제를 선응집시킨 다음 지료에 첨가하여 종이를 제조하였다. 종이 제조시 충전제의 분산은 청수를 이용하여 실시하였으며, 지료 조성은 고해된 활엽수 펄프(LBKP, 여수도400 ㎖CSF)를 이용하고 충전제로 탄산칼슘을 20% 첨가하였다. 보류제로는 양이온성 PAM(polyacrylamide)과 실리카졸을 각각 지료 대비 0.18% 및 0.25% 첨가하였다. Four cationic starches were prepared for each degree of substitution to determine the effect of the degree of substitution of cationic starch on the ash retention of paper. Among these, three types of cationic starch (CS1, CS2, CS3) were used as fillers. Was preaggregated and then added to the stock to prepare a paper. Dispersion of fillers during paper production was performed using fresh water, and the stock composition was composed of hardened hardwood pulp (LBKP, Yeosu 400 mlCSF) and 20% calcium carbonate was added as a filler. As the retention agent, cationic PAM (polyacrylamide) and silica sol were added 0.18% and 0.25%, respectively.

양이온성 전분은 옥수수 일반전분에 반응 촉매로 수산화칼슘을 첨가하고, 수분 20% 조건에서 양이온화제를 첨가하여 고속 믹서를 이용하여 10분 동안 혼합하였으며 25℃ 조건에서 3일간 숙성시켰다. CS1을 제조하기 위하여 옥수수 일반전분 200g에 수산화칼슘 0.48g을 첨가하였으며 수분 조절을 위해 물을 10.94g 첨가하였고 양이온화제를 7.0g (고형분 100% 기준) 첨가하였다. CS2, CS3 및 CS4는 CS1과 동일한 방법으로, 옥수수 전분200g에 수산화 칼슘을 각각 0.96, 3.60 및 4.80g, 물을 각각 9.95, 4.52 및 2.06g 그리고 양이온화제(고형분 100% 기준)를 각각 14.05, 52.67 및 70.23g을 첨가하여 제조하였다. 숙성이 끝난 제품의 치환도는 켈달방법을 이용하여 분석하였다. Cationic starch was added to the corn starch as calcium hydroxide as a reaction catalyst, mixed with a cationic agent at 20% moisture condition for 10 minutes using a high speed mixer and aged for 3 days at 25 ℃. To prepare CS1, 0.48 g of calcium hydroxide was added to 200 g of corn starch, 10.94 g of water was added for moisture control, and 7.0 g (based on 100% solids) of a cationic agent. CS2, CS3 and CS4 are the same as CS1, with 200 g of corn starch in 0.96, 3.60 and 4.80 g in calcium, 9.95, 4.52 and 2.06 g in water and 14.05 and 52.67 in cationic agent (based on 100% solids), respectively. And 70.23 g were added. The degree of substitution of the finished product was analyzed using the Kjeldahl method.

상기 제조한 종이 내 회분함량 및 종이의 물성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다. 양이온성 전분을 이용한 충전제 선응집을 통해 종이 내 회분함량이 강도의 저하없이 2% 이상 향상되었다. 특히 치환도가 0.08 이상인 양이온성 전분을 적용한 경우에 더욱 효과적이었다. The ash content in the paper and the physical properties of the paper were measured, and the results are shown in Table 2. Through filler preaggregation using cationic starch, the ash content in the paper was improved by 2% or more without decreasing the strength. It was more effective especially when cationic starch having substitution degree of 0.08 or more was applied.

전분Starch 치환도Degree of substitution 전분첨가량(%)Starch addition amount (%) 미세분보류도(%)Microdispersity (%) 회분함량(%)Ash content (%) 내부결합강도Internal bond strength BlankBlank -- -- 41.541.5 12.112.1 75.775.7 CS1CS1 0.040.04 1.01.0 42.542.5 14.214.2 75.375.3 2.02.0 43.343.3 15.015.0 78.778.7 3.03.0 50.850.8 15.615.6 83.383.3 CS2CS2 0.080.08 1.01.0 45.045.0 14.414.4 77.177.1 2.02.0 49.649.6 15.715.7 78.078.0 3.03.0 70.070.0 16.616.6 103.7103.7 CS3CS3 0.300.30 0.250.25 42.242.2 14.914.9 77.777.7 0.500.50 45.845.8 14.514.5 78.978.9 0.750.75 47.947.9 14.714.7 79.779.7

실시예 2Example 2

종이제조에 있어서, 공정 백수를 이용하는 경우가 종이의 강도 및 보류도에 미치는 영향을 파악하기 위하여, 청수와 공정 백수를 사용하여 비교실험을 실시하였다.In paper production, in order to grasp the effect of using white water on the strength and retention of paper, comparative experiments were conducted using fresh water and white water.

상기 실시예1에서 제조한 양이온성 전분 CS3와 CS4를 각각 사용하여 충전제 선응집을 실시하였다. 충전제의 분산은 미세섬유가 포함되어 있는 제지공정의 백수 및 청수를 이용하여 각각 30%(표시)로 분산시켰다. 양이온성 전분은 실시예 1의 CS3을 충전제 대비 0.5% 첨가하였다. 지료는 제지 공장에서 약품이 첨가되기 전인 믹싱 체스트 지료를 백수로 희석하여 사용하였다. 충전제는 탄산칼슘을 지료대비 20% 첨가하였다. Filler preaggregation was performed using cationic starch CS3 and CS4 prepared in Example 1, respectively. The dispersion of the filler was dispersed at 30% (marked) using white water and fresh water of the papermaking process containing fine fibers. Cationic starch was added 0.5% of CS3 of Example 1 compared to the filler. The stock was used by diluting the mixing chest stock with white water before chemicals were added at the paper mill. The filler was added 20% calcium carbonate compared to the stock.

결과는 표3과 같다. 공정 백수를 이용하여 충전제의 선응집에 이용할 때 종이의 강도 및 보류도 개선효과가 청수를 이용하는 것보다 우수한 것으로 나타났다.The results are shown in Table 3. It was found that the improvement of the strength and retention of paper was superior to that of fresh water when the process white water was used for preaggregation of the filler.

전분Starch 용수water 회분함량(%)Ash content (%) 내부결합강도Internal bond strength BlankBlank 청수clear water 17.117.1 108.0108.0 CS3(치환도 0.3)CS3 (0.3 degree of substitution) 청수clear water 18.818.8 116.710116.710 공정 백수6.79Process white number6.79 19.359.8819.359.88 120.3100.7120.3100.7 CS4(치환도 0.4)15CS4 (degree of substitution 0.4) 15 공정 백수9.79Process White Number9.79 19.554.9419.554.94 118.485.6118.485.6

실시예 3Example 3

종이를 제조하는데 있어 충전제의 첨가 농도에 따른 제품내 회분 함량 및 보류도를 측정하였다. 지료는 고해된 활엽수 펄프(LBSK, 여수도 400 ㎖CSF)를 사용하였으며, 충전제로는 탄산칼슘을 이용하였다. 충전제의 조제는 공정 백수를 이용하여 30%로 분산시켰으며, 충전제의 첨가량은 지료대비 0 ~ 30%로 조절하였고, 양이온성 전분 CS3는 충전제 대비 0.5%를 첨가하였다.In preparing paper, ash content and retention in the product were measured according to the concentration of filler. The stock was used as hardened pulp (LBSK, Yeosu 400 ml CSF), and calcium carbonate was used as a filler. The preparation of the filler was dispersed to 30% using the process white water, the amount of filler was adjusted to 0 ~ 30% compared to the stock, 0.5% of the cationic starch CS3 was added to the filler.

결과는 표 4와 같이 양이온성 전분을 이용한 충전제 선응집을 실시한 후에 지료에 첨가한 경우에 회분보류도가 일반 첨가조건에 비해 평균 20% 이상 높았으며 제품의 회분함량도 동일 충전제 첨가량에서 평균 3% 이상 높았다. 그럼에도 불구하고 종이의 강도는 다소 우수한 것으로 나타났다. As shown in Table 4, when the filler was preaggregated with cationic starch and added to the stock, the ash retention was more than 20% higher than the average addition condition. Was higher. Nevertheless, the strength of the paper was found to be somewhat superior.

전분Starch 충전제 (%)Filler (%) 회분함량(%)Ash content (%) 회분보류도(%)Ash retention (%) 내부결합강도Internal bond strength BlankBlank 00 0.180.18 -- 115.2115.2 일반충전General charging 1010 6.796.79 59.8859.88 100.7100.7 1515 9.799.79 54.9454.94 85.685.6 2020 12.3512.35 52.0852.08 82.582.5 2525 14.9414.94 48.7648.76 79.079.0 3030 16.8616.86 42.0042.00 75.0075.00 CS3CS3 1010 8.278.27 75.6375.63 101.4101.4 1515 12.9512.95 77.7077.70 90.790.7 2020 16.4216.42 75.2375.23 88.088.0 2525 19.2319.23 73.4173.41 81.381.3 3030 25.5225.52 75.8075.80 74.274.2

본 발명에 따른 종이 제조 방법은 양이온성 전분, 미세섬유을 포함하는 공정 백수를 첨가하여 선응집한 충전제를 지료에 투입하므로써, 종이 강도를 향상시킬 뿐만 아니라 충전제 보류도 향상을 통해 종이 내 회분함량을 증가시켜 고가의 펄프 자원을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.In the paper manufacturing method according to the present invention, by adding a process white water containing cationic starch and microfibers, the preaggregated filler is added to the paper, thereby not only improving the paper strength but also increasing the ash content in the paper by improving the filler retention. This can reduce the cost of expensive pulp resources.

Claims (2)

미세섬유가 포함된 공정 백수를 이용하여 충전제를 분산시키거나 또는 청수로 희석된 충전제에 미세섬유나 장섬유를 첨가한 후 치환도가 0.04~0.4인 양이온성 전분을 첨가하여 충전제를 선응집시키고, 상기 선응집된 충전제를 펄프를 함유하는 지료에 첨가하는 것을 특징으로 하는 종이 제조방법. Dispersing the filler using process white water containing fine fibers or adding fine fibers or long fibers to the filler diluted with fresh water and pre-aggregate the filler by adding a cationic starch having a substitution degree of 0.04 to 0.4, The pre-aggregated filler is added to a paper containing pulp. 제1항에 있어서, 충전제와 양이온성 전분의 비율은 99.9:0.1 ~ 90:10(w/w)임을 특징으로 하는 종이 제조방법.The method of claim 1 wherein the ratio of filler to cationic starch is 99.9: 0.1 to 90:10 (w / w).
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