KR100568609B1 - 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법 및 그 지료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법 및 그 지료에 관한 것으로, 증해면과 기타 섬유 또는 목재펄프의 각 섬유의 특성에 따라 분리하여 고해처리하고, 고해처리된 각 지료를 분리하여 리파이닝 처리한 후, 믹싱 체스트에서 용지의 혼합비율에 따라 1회분씩 혼합하여 지료를 조성하고, 이와 같이 조성된 지료를 이용하여 은행권 및 유가증권 용지를 제조함으로써 높은 효율의 물성 발현이 이루어져 원지 내절도가 향상되고, 건ㆍ습 교차 조건의 기후 변화시에 신축문제, 즉 치수안정성이 높아 컬(Curl) 발생이 감소되어 은행권 및 유가증권 용지의 물성이 향상된다.

보안용지, 비목재펄프, 목재펄프, 분리 고해, 분리 리파이닝, 고해도, 원지, 내절도, 치수 안정성

Description

고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법 및 그 지료{Pulp Refining Method for High Strength Security Paper Manufacturing and Pulp Furnish}

도 1 내지 도 7은, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 조성된 지료로 제조된 종이의 물성 측정결과를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법 및 그 지료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지료 즉 펄프를 섬유별로 분리 고해하고 분리 리파이닝 처리함으로써 고강도의 보안용지를 제조할 수 있는 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법 및 그 지료에 관한 것이다.

일반적으로, 은행권과 유가증권 용지를 제조하기 위한 고해방법은, 증해면과 수입 면펄프(또는 아마, 대마, 황마, 아바카 등)와 목재펄프(침엽수 표백펄프, 침엽수 아황산펄프, 활엽수 표백펄프, 아황산펄프, 기계펄프 및 재생섬유 등)를 유동 가능한 정도의 목표 고해도까지 각각의 고해기에서 전처리한 후, 동일한 고해 체스트로 배출 혼합하고, 혼합된 지료를 리파이너를 통해 최종 목적 고해도까지 고해처리하여 완성된 지료를 조성하여, 은행권 및 유가증권 용지 제조에 사용하였다.

그러나, 증해면과 수입 면펄프 섬유는 모두 동종의 면화 섬유에서 얻어낸 것이지만 하기의 표에 나타낸 바와 같이 세포를 구성하는 셀룰로오스의 중합도에 있어서 현저한 차이를 보여주고 있다.

특히, 증해면 섬유는 수입 면펄프 섬유에 비해 약 10배 이상의 높은 분자량과 중합도를 나타내고 있으며, 또한 아바카 펄프는 셀루로오스 중합도가 가장 낮은 상태를 보여주고 있다.

이와 같이 셀룰로오스의 평균 중합도에 있어서의 현저한 차이는 동일 조건의 고해 과정에서 증해면과 수입 면펄프 섬유, 및 아바카 섬유에 가해지는 고해 작용 효과가 다르게 나타날 수 있다는 것을 암시하고 있으며, 두 종류의 펄프를 혼합한 상태에서 고해한 경우와 분리한 상태에서 고해한 경우 완성 지료의 특성은 물론 초지한 종이의 물성에 있어서도 큰 차이를 보여주고 있다.

[표]

증해면, 면펄프, 아바카 펄프의 고유점도, 분자량의 평균점도와 중합도의 측정으로부터 얻은 결과이다.

섬유원료	고유점도( *)	분자량의 평균점도(M* ,avg)	중합도(DP* avg)
증해면	474	239,117	1,476
면펄프	91	22,640	140
아바카 펄프	33	5,306	33

따라서, 이와 같이 섬유의 특성을 고려하지 않고 조성된 지료를 혼합 리파이닝 처리하여 제조된 은행권 및 유가증권 용지는, 내절도, 치수 안정성 등 물성발현이 이루어지지 않아 유통수명이 단축되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 지료 즉 펄프를 섬유별로 분리 고해하고 분리 리파이닝 처리하는 방법으로 지료를 조성함으로써 은행권 및 유가증권 용지의 내절도를 향상시키고, 기후 조건에 따른 용지의 신축, 즉 치수 안정성이 높아지며, 모든 물성이 향상되는 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법 및 그 지료를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 이루기 위한 본 발명의 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법은, 증해면과 기타 섬유 또는 목재펄프의 각 섬유의 특성에 따라 분리하여 고해처리하고, 고해처리된 각 지료를 분리하여 리파이닝 처리한 후, 믹싱 체스트에서 용지의 혼합비율에 따라 1회분씩 혼합하여 지료를 조성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분리 고해처리단계는, 지료를 일정 농도로 각각의 고해기에서 유 동 가능한 목표 고해도까지 피브릴화시킨 후, 각각의 고해 체스트로 배출하여 전처리하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 분리 리파이닝단계는, 각각의 고해기에서 전처리된 지료를 최종 목적 고해도까지 분리 리파이닝하여 각각의 리파이너 체스트로 배출한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 증해면과 기타 섬유 또는 목재펄프의 혼합비는 2:8∼5:5 인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 지료 조성 방법으로 조성된 지료를 이용하여 용지를 제조함으로써 용지의 내절도가 향상되고, 신축 즉 치수 안정성이 향상되는 등 종래에 비해 용지의 모든 물성이 향상된다.

이하, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법은, 종래기술과는 비목재펄프(증해면, 수입 면펄프, 아마, 대마, 황마, 아바카 등)와 목재펄프(침엽수 표백펄프, 침엽수 아황산펄프, 활엽수 표백펄프, 아황산펄프, 기계펄프 및 재생섬유 등)의 처리방법 자체가 다르고, 섬유의 특성을 고려한 고해기법으로 물성을 최대한 발현시킬 수 있다.

이를 좀 더 자세히 살펴보면, 증해면과 수입 면펄프를 일정 농도로 각각의 고해기에서 유동 가능한 정도의 목표 고해도까지 피브릴화시킨 후, 각각의 고해 체스트로 배출한다.

그리고, 상기와 같이 고해처리된 각 지료를 리파이너에서 섬유별 최적의 조건으로 최종 목적 고해도까지 분리 리파이닝하여 지료를 조성하고, 각각의 리파이너 체스트로 배출한다.

이후, 믹싱 체스트에서 지료 조성시 금융권 즉, 은행권 및 유가증권 용지에 맞는 혼합비율에 따라 증해면 지료와 수입 면펄프 지료 또는 목재펄프 지료를 1회분씩 공급받아 충전제, 습윤지력증강제 및 기타 위조방지요소를 첨가하여 완성된 최종의 지료를 조성한다.

이때, 상기 혼합 지료의 혼합비율은, 증해면 지료와 수입 면펄프 또는 목재펄프가 2:8 내지는 5:5 의 비율로 혼합된다.

그리고, 상기와 같이 최종적으로 조성된 지료를 이용하여 은행권 및 유가증권의 용지를 제조한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의거하여 본 발명을 설명한다. 여기서, 본 발명은 하기의 실시예에 의해서 한정되는 것이 아니고 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있음은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 자명할 것이다.

[실시예1]

증해면과 수입 면펄프(또는 아마, 대마, 황마, 아바카 등)를 일정 농도로 각각의 고해기에서 유동 가능한 고해도까지 전처리 고해를 행한 후, 리파이너에서 2 차고해(리파이닝)를 실시하였다. 리파이닝 공정에서는 최종 목적 고해도까지 원료를 각각 분리 리파이닝하여 지료를 조성하였다.

조성된 증해면 지료와 수입 면펄프 지료를 50:50 비율로 섞어 교반하고 물을 첨가하여 0.2중량%로 희석한 후, 수초지기에서 86±1g/㎡의 종이를 제조하였다.

[실시예2]

실시예1 에서 제조된 원지를 표면 싸이징 처리를 하여 시료 용지를 제조하였다.

[비교예1]

증해면과 수입 면펄프(또는 아마, 대마, 황마, 아바카 등)를 일정 농도로 각각의 고해기에서 유동 가능한 고해도까지 전처리 고해를 행한 후, 50:50 비율로 혼합하였고, 리파이닝 공정에서 최종 목적 고해도까지 혼합 지료를 리파이닝한 후, 지료를 조성하였다.

조성된 지료에 물을 첨가하여 0.2중량%로 희석한 후, 수초지기에서 86±1g/㎡의 종이를 제조하였다.

[비교예2]

비교예1 에서 제조된 원지를 표면 싸이징 처리를 하여 시료 용지를 제조하였다.

그리고, 실시예1, 2 및 비교예1, 2 에서 제조된 종이(원지, 표면처리 용지)의 인장강도(도 1 참조), 열단장(도 2 참조), 내절도(도 3 참조), 습인장강도(도 4 참조), TEA(인장흡수에너지)(도 5 참조), 치수안정성(DST)(도 6 및 도 7 참조)을 측정하여, 그 결과를 도 1 내지 도 7에 각각 그래프로 나타내었다.

특히, 상기 도 1 내지 도 3에서는, 원지와 표면처리후의 용지에 대한 인장강도와, 열단장, 내절도에 대한 물성을 측정한 결과를 나타내었고, 도 4 및 도 5에서는, 표면처리후 용지에 대한 습인장강도와 TEA에 대한 물성측정값만을 나타내었다.

여기서, 도 4 및 도 5에서는, 원지에 대한 습인장강도와 TEA에 대한 물성측정값이 너무 미미하기 때문에 비교에 의미가 없어 측정대상에서 제외하였고, 도 4 내지 도 7에 나타낸 MD(Machine Direction)와 CD(Cross Direction)는 방향성을 나타낸 것이다.

한편, 도 1 내지 도 7은, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 조성된 지료로 제조된 종이의 물성 측정결과를 나타낸 그래프로서, 도 1 내지 도 5에서는 Y축 그래프에서 나타낸 값이 높을수록 종이의 물성이 우수함을 의미하고, 도 6 및 도 7에서는 Y축 그래프에서 나타낸 값의 절대치가 낮은 값일수록 좋은 결과를 나타내는 것이다.

따라서, 도 1 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 해당하는 섬유별 특성을 고려한 분리 고해방법이 혼합 고해방법에 비해 제조된 종이의 모든 물성이 월등히 우수함을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법 및 그 지료에 의하면, 각 섬유의 특성을 고려한 분리 리파이닝 처리 방법으로 높은 효율의 물성 발현이 이루어져 원지 내절도가 향상되고, 건ㆍ습 교차 조건의 기후 변화시에 신축문제, 즉 치수안정성이 높아 컬(Curl) 발생이 감소되어 은행권 및 유가증권 용지의 물성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법에 있어서,

   (a) 증해면 지료, 증해면 외의 면펄프 지료 또는 목재펄프 지료 각각을 이들의 섬유 특성에 따라 일정농도로 유동이 가능한 고해도 까지 고해기에서 피브릴화 시킨 후 각각의 고해 체스트로 배출하여 전치리시키는 과정으로 이루어지는 고해처리 단계;

   (b) 상기(a)에서와 같이 분리 고해처리된 지료 각각을 최종 목적 고해도까지 리파이너에서 분리 리파이닝하여 각각의 리파이너 체스트로 배출시키는 과정으로 이루어지는 리파이닝 처리단계; 및

   (c) 상기(b)에서와 같이 분리 리파이닝 처리된 지료 각각을 용지의 혼합비율에 따라 믹싱 체스트에서 1회분씩 혼합시키는 과정으로 이루어지는 혼합단계 ;로 이루어짐을 특징으로 하는 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법.
2. (삭제)
3. (삭제)
4. 제1항에 있어서,

   상기 증해면 지료와 증해면 외의 면펄프 지료 또는 목재펄프 지료의 혼합비는 2:8～5:5인 것을 특징으로 하는 고강도 보안용지 제조를 위한 지료 조성 방법.
5. 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항의 방법으로 조성된 고강도 보안용지 제조를 위한 지료.

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