KR100700865B1

KR100700865B1 - 포집제를 이용한 폐지 재생방법

Info

Publication number: KR100700865B1
Application number: KR20050037855A
Authority: KR
Inventors: 최학규
Original assignee: 주식회사 비앤디하이텍
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2005-05-06
Publication date: 2007-03-29
Also published as: KR20060115455A

Abstract

본 발명은 기존의 탈묵제 조성물에 대하여 지방산으로 이루어진 포집제를 첨가함으로써 박리 및 포집 기능이 더욱 강화된 폐지 재생방법에 관한 것으로, 펄퍼에 폐지원료 및 탈묵제를 투입하는 단계; 플로테이션 셀에 포집제를 투입하는 단계; 상기 플로테이션 셀에서 배출된 리젝트를 제거하는 단계; 및 상기 플로테이션 셀에 남아 있는 폐지를 분산시켜 종이를 제조하는 단계;를 포함하는 바, 상기 탈묵제는 고급 알콜계 탈묵제로서 지료 100중량부에 대하여 0.03 ~ 0.2중량부 첨가되고, 상기 포집제는 지료 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 2.0중량부 첨가되며, 상기 포집제는 포집제 100중량부에 대하여 우지 16중량부, 에탄올 2.5중량부, 수산화칼륨 3.7중량부 및 물 77.8중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

플로테이션, 박리, 포집, 탈묵, 리젝트

Description

포집제를 이용한 폐지 재생방법{THE METHOD OF REGENERATING WASTE PAPER BY MEANS OF A COLLECTOR}

도 1은 본 발명에 따른 제지공정의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크박리율과 잉크제거율에 관한 그래프이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리젝트의 부피 및 총손실량에 관한 그래프이다.

도 4는 제지 공정 중 각 부분에 관한 개략적인 다이어그램이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀 효율에 관한 그래프이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 과수 사용량에 관한 그래프이다.

본 발명은 포집제를 이용한 폐지 재생방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 탈묵제 조성물에 대하여 지방산으로 이루어진 포집제를 첨가함으로써 박리 및 포집 기능이 더욱 강화된 폐지 재생방법에 관한 것이다.

활판 인쇄가 주류를 이루고 있던 종래에는 탈묵제로서 고급지방산 에스테르 및 음이온 계면활성제 등의 배합품 등으로 손쉽게 잉크를 포집, 제거하여 재생 신문지를 제조할 수 있었다. 그러나 현재 신문용지는 인쇄기술의 향상, 인쇄잉크의 다양화, 인쇄방식의 변화 등으로 탈묵이 점점 더 어려워져 가고 있는 실정이다.

특히, 현 인쇄 방식은 대개 옵셋잉크 방식이므로, 고지 재활용 과정의 두 축인 박리력과 포집력 중 박리력에 보다 초점이 맞춰지고 있는 것이 현실이다. 그러므로 현 추세에 발맞추어 국내외 제지공정에서도 기존의 지방산계 탈묵제에서 점차적으로 고급 알코올계 탈묵제로의 전환이 이루어지고 있다. 그러나 고급 알코올계 탈묵제는 지방산계 탈묵제에 비해서 박리력이 떨어지므로, 이와 같은 단점을 극복하기 위하여 지방산으로 이루어진 포집제(collector)를 추가 투입하여 포집력을 보완할 필요성이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명으 목적은 포집력이 보완된 포집제를 이용한 폐지 재생방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 폐지에 인쇄된 잉크를 박리 및 포집하여 폐지를 재생하는 제지공정에 있어서, 펄퍼에 폐지원료 및 탈묵제를 투입하는 단계; 플로테이션 셀에 포집제를 투입하는 단계; 상기 플로테이션 셀에서 배출된 리젝트를 제거하는 단계; 및 상기 플로테이션 셀에 남아 있는 폐지를 분산시켜 종이를 제 조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포집제를 이용한 폐지 제지방법에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 포집제는 포집제 100중량부에 대하여 우지 16중량부, 에탄올 2.5중량부, 수산화칼륨 3.7중량부 및 물 77.8중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

박리와 포집을 단순히 탈묵제의 역할에만 의존하는 현 탈묵 공정에 있어서, 본 발명에서는 지방산 포집제(콜렉터; collector)를 폐지 재생을 위한 탈묵 공정에 투입함으로써 포집 능력을 특화시키고, 이로 인해 전반적인 탈묵 효율을 증진시키고자 한다.

또한, 본 발명에서는 탈묵 효율이 증가되어 펄퍼에 투입되는 탈묵제의 양을 줄일 수 있게 되었다. 고가인 탈묵제(1kg 당 평균 2,000~2,500원)에 비하여, 포집제의 가격(1kg 당 1,000원 이하)은 상당히 저렴하므로 콜렉터를 추가 투입할지라도 전반적인 공정에 있어서 원가절감이 가능해졌다. 또한, 포집제는 에탄올이 첨가되어 파포 성능이 월등히 개선되므로, 기존 탈묵제만 투입하던 경우에 비해 배출되는 리젝트양을 줄일 수 있게 되었다. 이에 따라 폐수량이 감소되어 폐수처리비용 감소 및 수율 개선에 도움이 된다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 발명의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 포집제를 이용한 폐지 재생방법의 구성에 대하여 설명하기로 한다.

도 1에서는 개략적인 제지공정을 나타내었다. 도 1에 도시된 바와 같이, 펄퍼에서는 탈묵제가 투입되어 폐지의 섬유로부터 잉크를 박리시킨다. 플로테이션 셀에서는 포집제(collector)가 투입되어 박리된 잉크를 포집하고 기포를 통해 부상시켜 제거한다. 제거된 물질들을 통칭 리젝트라 부르는데 여기에는 잉크 뿐 아니라 일부의 섬유들도 포함될 수 있다. 리젝트는 걸러져서 재투입되기도 하나 대개 폐수로 간주되어 배출되어진다.

일반적으로, 탈묵성능을 나타내는 지표로서 백색도(brightness) 차, 잉크 제거율(ink removal efficiency) 및 수율(gain)이 있다.

* 백색도(Brightness) 차

백색도 측정기를 이용하여 펄퍼에서의 백색도(1)와 플로테이터에서의 백색도(2)를 측정하여 (2)에서 (1)을 뺀 값[즉, (2) - (1)]으로 탈묵의 성능을 평가하는 지표로 삼는다. 백색도 차이가 클수록 탈묵 성능이 좋다고 할 수 있다.

* 잉크 제거율(IRE, Ink Removal Efficiency)

펄퍼에서의 잔류잉크농도(ERIC, Effective Residual Ink Concentration)(1)와 플로테이션 셀에서의 잔류잉크농도(2)를 측정하여 (2)에서 (1)을 뺀 값을 (1)로 나눈 뒤 100을 곱한 값[즉, [(2) - (1)] / (1) × 100]으로 잉크 제거율(%)을 측정한다. 잉크 제거율이 클수록 잉크 포집력이 크다.

* 수율(Gain)

콜렉터가 포집한 잉크입자들은 플로테이션 셀에서 발생된 기포에 부착되어 부상된다. 셀에서는 이러한 기포 층을 셀 밖으로 배출하는 데 이것을 리젝트(Reject)라 부른다. 이러한 Reject를 받아 시트를 뜬 뒤 오븐에 넣어 건조시키면 시트에서 수분이 제거되고 리젝트에 포함되어 배출되어진 섬유가 남게 된다. 그러한 섬유의 무게를 통해 섬유의 총 손실량을 측정할 수 있고, 이로 인해 탈묵제의 수율을 평가할 수 있다. 즉, 리젝트의 부피(1) × 리젝트의 %농도(2) / 100 [(1)×(2) / 100]을 한 값이 총 손실량(3)을 나타내는 값이 된다. 그러므로 100에서 (3)의 값을 뺀 값[100 - (3)]이 탈묵공정의 수율(%)을 나타내게 된다.

계면활성제는 수용액의 농도가 낮을 때에는 일반화합물의 수용액과 마찬가지로 분자상태로 분산되어 있어 표면장력, 전기전도도, 어는점 강하, 끓는점 상승, 기압 등의 여러 성질이 그 농도에 비례하나 어느 한계농도 이상이 되면 여러가지 성질이 농도의 영향을 거의 받지 않게 된다. 이것은 어느 한계농도 이상에서는 용해된 계면활성제분자가 모여 집합체를 만들고 분자상태로 분산된 용액의 농도에는 변화가 없기 때문이다. 이러한 계면활성제분자의 집합체를 미셀(Micelle)이라고 하고 계면활성제가 미셀을 형성하기 시작하는 농도를 임계미셀농도(CMC, Critical Micelle Concentration)라고 한다.

폐지에 인쇄된 잉크를 박리 및 포집하여 폐지를 재생하는 제지공정은, 펄퍼에 폐지원료 및 탈묵제를 투입하고, 플로테이션 셀에 포집제를 투입한다. 구체적으로, 탈묵제(고급 알코올계 탈묵제)는 지료 100중량부에 대하여 0.03 ~ 0.2중량부가 투입된다. 0.03% 미만에서는 제지 공정에서 원하는 효과를 기대하기 힘들고, 0.2%를 초과하면 원가 문제 및 CMC 기준에 걸린다. 본 발명에 따른 포집제(collector; BIGA-100) 또한 계면활성제의 한 종류이므로 마찬가지의 이유로 지료 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 2.0중량부 첨가된다. 이 범위 내에서 최적의 투입량은 실제 공정과 조건에 따라서 정해진다.

이하에서는 포집제의 제조공정에 대하여 설명하기로 한다.

약 50℃에서 녹인 우지 16%와 에탄올 2.5%를 주반응기에 넣어 50~60℃의 온도에서 충분히 교반시킨다. 에탄올은 기름 성분인 우지를 녹이는 용매역할 및 제지 공정에서 사용되는 탈묵 보조제로서 적당한 점도를 맞추기 위함이다. 또한 우지에 포함되어 있는 각종 지방산 성분이 교반과정에서 에탄올에 녹아 균일하게 분포됨으로써 최종 제품의 품질 균일성에도 영향을 끼치게 된다.

다른 반응기에 물(H₂O) 77.8%와 95% KOH를 3.7% 투입하여 KOH를 완전 용해시킨다. 완전 용해된 KOH 수용액을 주반응기에 투입한다. 그 후 약 12시간 가량 50~60℃의 온도에서 충분히 교반한다. 반응 온도는 반응의 진행속도와 밀접한 관 계가 있으므로 상기 온도를 꾸준히 유지한다. 온도가 70℃가 넘어갈 경우는 제품 내에 포함된 에탄올(끓는점 78.5℃)이 교반과정 도중 증발해 버릴 수 있으므로 주의하도록 한다. 이 과정에서 비누화 반응이 진행되며 이로 인해 지방산 염으로 이루어진 최종 포집제가 얻어진다.

제품의 고형분이 약 20% 이상이 될 경우, 액체로서 존재하는 안정성이 떨어진다. 그로 인해 투입의 용이성이 크게 저해될 뿐만 아니라 최종 제품의 균일한 품질에도 문제가 발생하므로 고형분를 20%로 조절한다. 본 제품에서는 우지 16%와 KOH 3.7%이므로 대략 20% 이내로 고형분이 맞춰진다.

일반적인 우지 지방산의 지방산 조성으로서는, C14(미리스트산) 3% 이하, C16(팔미트산) 24 ~ 32%, C18:0(스테아르산) 20 ~ 25%, C18:1(올레산) 37 ~ 43%, C18:2(리놀레산) 2 ~ 3%, 그외 기타 지방산이 소량 포함되어 있다.

표 1에서는 지방산의 유기 용매에 대한 용해도를 나타내었다.

	물	벤젠	메탄올	에탄올	아세톤	클로로포름	아세토니트릴
C10	0.015	398	510	0	407	326	66
C12	0.005	93.6	120	105	60.5	8.3	7
C14	0.002	29.2	17.3	23.9	15.9	32.5	1.8
C16	0.0007	7.3	3.7	7.2	5.4	15.1	0.4
C18	0.0003	2.5	0.1	2.3	1.5	6	0.1

위의 도표는 우지 내에 포함되어 있는 지방산 중 대부분을 차지하는 C14 ~ C18까지의 용해도를 주로 나타낸 표이다. 비록 벤젠과 클로로포름이 에탄올 보다 좋은 용해도를 보여준다 할지라도, 물과의 용해성이 낮아 KOH 수용액을 주반응기에 첨가할 시 혼합되지 않고 층분리가 발생하게 된다.

표 2에서는 제품 제조 시 우지의 용매 역할로서 첨가되는 에탄올의 투입량을 조절하면서 물성을 체크한 결과이다.

	우지100%	우지+에탄올1%	우지+에탄올2%	우지+에탄올2.5%	우지+에탄올3%	우지+에탄올4%
점도	650	300	200	120	80	10

상기 데이터로부터 에탄올을 첨가할수록 점도가 급격히 떨어지는 것을 알 수 있다. 그로 인해 제품이 균일하게 교반될 수 있도록 도와주므로 점도가 낮을수록 균일한 제품을 얻기 위해 요구되는 교반시간이 적게 필요하다.

다음은 표 2의 샘플들로 탈묵 실험을 진행한 결과이다.

* 포집제 랩테스트 방법

시중에서 회수된 각종 신문 및 잡지 폐지를 약 3cm × 3cm로 제단한다. 실제 탈묵 공정의 현실에 맞게 국내 신문, 미국 신문, 유럽 신문, 국내 잡지, 미국 잡지 등을 적절한 비율로 섞는다. 그 뒤 그 일정량을 펄퍼에 넣고 그 속에 온수(50~55℃) 및 제지 공정에서 실제 투입되는 가성소다 1.0%(지료중량기준), 규산소다 1.0%(지료중량기준)를 첨가한다. 약간 교반해 준 뒤 탈묵제를 넣고 약품을 넣고 15분간 분쇄 처리를 실시한다. 분쇄 처리가 끝난 펄프를 일정량 취득해서 물에 탄 뒤 수분을 제거하고 압축하여 시트(아래 표 3의 ①)를 만들고 건조시켜 백색도와 잔류잉크량을 측정한다.

분쇄 처리가 끝나면 플로테이션 셀에 온수(50~55℃)를 넣고 칼슘경도를 제지 공정의 일반적인 상황에 맞게 180~200ppm 정도를 유지시키기 위해 염화칼슘을 적당량 투입한다. 여기에 분쇄 처리 후 얻은 펄프를 투입하고 콜렉터를 넣은 후 4분간 플로테이션 처리한다. 플로테이션 후 펄프 슬러리의 수분을 제거하고 압축하여 탈묵처리 시트(아래 표 3의 ②)를 만들고 건조시켜 백색도와 잔류잉크량을 측정한다.

또한, 리젝트를 100㎖ 취해서 마찬가지로 수분을 제거하고 압축하여 시트를 뜬 뒤 건조시킨다. 건조시킨 후 무게에서 원래 무게를 뺀 차이가 리젝트 100㎖에 해당하는 무게가 되므로 리젝트의 농도(아래 표 3의 ③)를 계산할 수 있다.

		에탄올 첨가안함	에탄올 2.5%	에탄올 1%	에탄올 2%	에탄올 3%
펄퍼①	백색도	35.74	35.15	35.61	35.58	35.68
펄퍼①	잔류잉크농도	1917	2063	2082	2080	2105
플로테이션 셀②	백색도	41.75	41.66	41.80	41.93	42.09
플로테이션 셀②	잔류잉크농도	1012	1082	1093	1103	1116
백색도차		6.01	6.51	6.19	6.35	6.41
잉크제거율		47.20	47.55	47.50	46.97	46.98
리젝트③	부피(㎖)	540	400	450	430	330
리젝트③	%농도	2.63	2.74	2.68	2.74	2.77
총손실량		14.20	10.96	12.06	11.78	9.14

상기 데이터에서 보듯이, 에탄올이 첨가됨에 따라 리젝트 양이 급격히 줄어든다. 그로 인해 총 손실량 또한 감소되므로, 전체적인 수율이 증가한다는 것을 알 수 있다. 이것은 에탄올이 첨가되어 파포성능이 개선된 것을 반증한다. 또한 백색도(Brightness)와 잉크제거율(IRE)을 살펴보면 에탄올을 2.5% 첨가하였을 경우, 최고의 성능을 나타낸다는 것을 알 수 있다. 에탄올 4% 이상일 경우는 파포가 너무 잘 되어 오히려 잉크 입자가 제대로 제거되지 않는다.

우지의 검화값(우지 1g을 비누로 만들기 위해 필요로 되어지는 KOH의 mg수)이 200~220이고 반응을 하지 못한 우지가 남아서 제품의 안정도를 저해하는 것을 방지하기 위해 KOH를 충분히 투입한다. 즉, 우지 1g을 비누로 만들기 위해 최대 KOH 0.22g (220mg)이 필요하다. 우지가 16% 투입되므로 완전한 비누화 반응을 위해서 KOH는 3.52%(16×0.22)가 투입되어야 한다. 그러나 원료로 사용되는 KOH의 함량이 95%이므로 95% KOH는 3.7%(3.52×100/95)가 투입되어야 한다.

* 관련 반응식

R COOH(지방산) + KOH → R-COOK(K-Soap) + H₂O

R-COOK(K-Soap) + Ca²⁺ → 2R-COOCa(Ca-Soap) + K⁺

지방산 콜렉터(Fatty acid soap)는 일반적으로 16 ~ 18개의 탄소원자의 결합으로 이루어져 있다. 이것이 공정 내에서 실제 콜렉터로서 작용하기 위해서는 제지 공정수 내의 칼슘 이온과 만나 Ca-Soap로 전환되어야 한다. 이러한 Ca-Soap는 플로테이션 셀에서 미세 입자 형태로 존재하며, 이 Ca-Soap의 역할로 인해 잉크입자가 기포에 흡착되어 셀의 상부로 운반, 제거된다.

* 비교예 1

펄퍼에 혼합된 고지 약 200g을 투입하고, 탈묵제(BD-900; 반도화학)를 0.1%(지료 무게 대비) 투입하여 실험하였다.

* 실시예 1

펄퍼에 혼합된 고지 약 200g을 투입하고, 탈묵제(BD-900; 반도화학)를 0.1%(지료 무게 대비) 투입한다. 또한 플로테이션 셀에 포집제(BIGA-100; 반도화학)를 0.1%(순분함량) 투입하여 실험하였다. 여기서, 순분함량이라 함은 고형분 100%를 기준으로 했을 때의 함량이다. 예들 들면, 고형분 20%인 약품이 0.1%(순분함량) 투입되었을 경우, 0.1% × 5배(100%/20%)를 한 값이 실제 투입량이다. 또한, 고형분이라 함은 수분함량을 제외하고 남은 고체형태 물질의 함량이다.

*고형분 측정법

① 시료에 담을 Tray의 무게(1)를 측정한다.

② Tray에 시료를 약 1g 정도 첨가한 뒤 무게(2)를 측정한다.

③ 110℃에서 2시간을 건조시킨 뒤 무게(3)를 측정한다.

④ [(3)-(1)]/[(2)-(1)]의 결과값이 고형분이 된다.

이 두 가지 비교 데이터를 다음 표 4에 나타내었으며, 도 2 및 도 3에서는 탈묵성능과 리젝트의 부피 및 총손실량을 나타내었다. 도 2에 따른 그래프에서 알 수 있듯이, IRE 즉, 잉크제거율이 상승했음을 알 수 있다. 또한, 도 3에 따른 그래프에서 알 수 있듯이 리젝트의 부피가 크게 줄어들어 총 손실량이 감소했음을 나타내고 있다.

		비교예 1	실시예 1
펄퍼	백색도 (Brightness)	36.98	37.20
펄퍼	잔류잉크농도 (ERIC)	1916	1886
하이퍼워싱 (Hyperwashing)	잔류잉크농도 (ERIC)	538	583
잉크박리율(% Ink Detachment)		71.9	69.1
플로테이션 셀 (Flotation Cell)	백색도	44.16	44.68
플로테이션 셀 (Flotation Cell)	잔류잉크농도	994	909
백색도차		7.18	7.48
잉크제거율 (% Ink Removal)		48.1	51.8
리젝트	부피(㎖)	1,040	600
리젝트	% 농도	1.86	2.73
총손실량		19.3	16.4

* 잉크박리율(%Ink Detachment)

잉크가 얼마나 지료로부터 박리(Detachment)되었는지를 나타내는 수치이다. 즉, Hyperwashing 후의 잉크제거율이라 할 수 있다. 펄퍼에서의 잔류잉크농도(ERIC, Effective Residual Ink Concentration)(1)와 Hyperwashing 후의 잔류잉크농도(2)를 측정하여 (2)에서 (1)을 뺀 값을 (1)로 나눈 뒤 100을 곱한 값[(2)-(1)]/(1)×100]으로 측정한다. 실제 공정에서는 셀에서 포집과 부상을 통해 잉크가 제거되어 박리된 잉크가 전량 제거되지 않으므로 %IRE와는 약간의 차이를 보인다.

* 하이퍼워싱(Hyperwashing)

펄퍼에서 갈아진 일정량의 지료를 최소 10ℓ의 물에 첨가하여 섞은 후 200mesh의 망에 2ℓ/min의 유속으로 통과시키는 제반 과정인 바, 이 과정을 통해 지료로부터 박리된 잉크는 거의 전량 제거된다.

다음은 실제 제지공장인 A사에서 자사 제품을 사용하여 밀테스트를 거친 결과이다. 각 실험은 해당 제지공정의 원가 문제를 감안하여 진행된 테스트이다.

* 비교예 2

펄퍼에 탈묵제(BD-900)를 0.1%(지료 무게 대비) 투입하여 실험하였다.

* 실시예 2

펄퍼에 탈묵제(BD-900)를 0.08%(지료 무게 대비) 투입한다. 또한 플로테이션 셀에 콜렉터(BIGA-100)를 0.1%(순분함량) 투입하여 실험하였다.

* 실시예 3

펄퍼에 탈묵제(BD-900)를 0.05%(지료 무게 대비) 투입한다. 또한 플로테이션 셀에 콜렉터(BIGA-100)를 0.07%(순분함량) 투입하여 실험하였다.

*실시예 4

펄퍼에 탈묵제(BD-900)를 0.04%(지료 무게 대비) 투입한다. 또한 플로테이션 셀에 콜렉터(BIGA-100)를 0.07%(순분함량) 투입하여 실험하였다.

상기 실시예들의 비교 데이터를 표 5에 나타내었다.

		비교예 2	실시예 2	실시예 3	실시예 4
H₂O₂원단위		45	38	32	24
백색도차	Pre Cell Out - P/T	3.7	4.3	4.4	5.4
백색도차	Pre Cell Out - In	10.0	11.6	11.4	10.8
잔류잉크 농노차	P/T - Pre Cell Out	610	602	548	584
잔류잉크 농노차	Pre Cell In - Out	1442	1583	1672	1417
셀리젝트(Cell Reject) 농도		2.6	3.1	3.3	3.6

표 5에서는 각 공정 부분에서의 측정값을 나타낸 바, 실험공정은 도 4에 나타내었다. 백색도 차와 잔류잉크농도 차는 각 공정에서의 백색도차와 잔류잉크농도 차를 나타내는 바, 예들 들면, 'Pre Cell Out - P/T'는 Pre Cell Out의 백색도 값에서 P/T의 백색도 값을 뺀 수치이다.

표 5에 나타난 바와 같이, 포집제가 첨가된 각 실시예에서 비교예 2에 비해 모두 백색도 차가 증가하였음을 알 수 있다. 이는 펄퍼에서의 백색도와 플로테이션 셀에서의 백색도 값의 차이를 뜻하므로, 콜렉터의 역할로 인해 셀에서 포집력이 증가하여, 전반적인 잉크제거율이 증가했다는 것을 알 수 있다. 또한 잉크제거율이 증가됨으로 인해 표백을 위해 공정상에 투입되는 과수(H₂O₂)의 사용량이 줄어들게 되었다. 그리고 셀 리젝트 농도가 증가한 것으로 보아, 잉크가 더 많이 제거됨에도 불구하고 파포가 잘 되어 리젝트의 양이 줄어들었다는 것을 알 수 있다. 이것은 공정의 수율이 개선되었다는 것을 나타내 준다. 실시예 4가 실시예 2와 실시예 3에 비해 약품 투입량이 줄었음에도 불구하고 더 좋은 결과를 보여주는 것은 과다 투입될 경우 악영향을 끼친다는 의미가 아니라, 실시예 4의 투입량이 본 공정조건에 최적화된 투입량이라는 의미다. 실제 제지공정의 조건은 모두 다르므로, 이 투입량이 다른 조건에서 또한 최고의 효율을 보장하는 것은 아니다.

도 5 및 도 6에 따른 그래프는 셀의 효율과 과수 사용량을 나타내었다.

다음 역시 실제 제지공장인 B사에서 자사 제품을 사용하여 밀테스트를 거친 결과이다. 각 실험 역시 해당 제지공정의 원가 문제를 감안하여 진행된 테스트이다.

* 비교예 3

펄퍼에 탈묵제(Buckman社)를 0.1%(지료 무게 대비) 투입하여 실험하였다.

* 비교예 4

* 실시예 5

펄퍼에 탈묵제(BD-900)를 0.05%(지료 무게 대비) 투입한다. 또한 플로테이션 셀에 콜렉터(BIGA-100)를 0.05%(순분함량) 투입하여 실험하였다.

* 실시예 6

펄퍼에 탈묵제(BD-900)를 0.05%(지료 무게 대비) 투입한다. 또한 플로테이션 셀에 콜렉터(BIGA-100)를 0.03%(순분함량) 투입하여 실험하였다.

상기 실시예들의 비교 데이터를 표 6에 나타내었다.

			비교예 3	비교예 4	실시예 5	실시예 6
펄퍼	Normal Pad	백색도	38.08	38.64	39.33	37.86
	Normal Pad	잔류잉크농도	1778	1703	1624	1797
	하이퍼워싱	백색도	51.04	51.13	51.40	50.8
	하이퍼워싱	잔류잉크농도	430	415	427	473
잉크박리율(%Ink Detachment)			75.8	75.6	73.7	73.6
플로테이션		백색도	46.01	46.74	47.75	46.13
플로테이션		잔류잉크농도	817	769	695	797
백색도차			7.93	8.10	8.42	8.27
잉크제거율			54	54.8	57.2	55.6
리젝트		부피(㎖)	630	850	560	620
리젝트		%농도	2.55	2.26	2.68	2.54
총손실량			16.1	19.2	15	15.7

표 6에 나타난 바와 같이, 콜렉터를 추가 투입하는 것이 탈묵제만 투입하는 것보다 월등히 나은 잉크제거율과 백색도를 가져다 준다. 그리고 총 손실량의 감소로 인해 수율이 증가한다는 것을 알 수 있다. 또한 실시예 5와 실시예 6을 비교할 경우, 콜렉터를 많이 투입할수록 그 효과는 크다는 것을 알 수 있다. 특히 비교예 4와 실시예 5의 비교로부터 콜렉터가 투입될 경우, 원가조절을 위해 탈묵제의 사용량을 줄일지라도 더 나은 효과를 나타낼 수도 있다는 것을 알 수 있다. 이것은 앞으로 제지공정의 원가절감을 위해 콜렉터가 효과적으로 사용될 수 있다는 것을 알려준다.

상기 언급한 바와 같은 본 발명에 따른 포집제를 이용한 폐지 재생방법에 의 하면, 우수한 잉크제거율과 백색도를 발휘할 수 있으며 이에 따른 총손실량의 감소로 인하여 수율이 증가되는 특징이 있으며, 아울러 제지비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims

폐지에 인쇄된 잉크를 박리 및 포집하여 폐지를 재생하는 제지공정에 있어서,

펄퍼에 폐지원료 및 고급 알코올계 탈묵제를 투입하는 단계;

지방산 염으로 이루어진 포집제를 플로테이션 셀에 투입하여 Ca-Soap(R-COOCa)로 전환시키는 단계;

상기 플로테이션 셀에서 배출된 리젝트를 제거하는 단계; 및

상기 플로테이션 셀에 남아 있는 폐지를 분산시켜 종이를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포집제를 이용한 폐지 제지방법.
제 1항에 있어서, 상기 고급 알코올계 탈묵제는 지료 100 중량부에 대하여 0.03 ~ 0.2 중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 포집제를 이용한 폐지 제지방법.
제 1항에 있어서, 상기 포집제는 지료 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 2.0중량부 첨가되는 것을 특징으로 하는 포집제를 이용한 폐지 제지방법.
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