KR101535522B1 - Preparation method of filler containing cellulose and the paper containing the filler thereby - Google Patents

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서영범
정재권
이영호
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충남대학교산학협력단
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Abstract

Provided is a preparation method of a paper filler, which comprises: (step 1) preparing a mixture by mixing a raw material of nanocellulose and a calcium compound; and (step 2) injecting carbon dioxide into the mixture prepared in the step 1. According to the present invention, the preparation method of a nanocellulose-containing paper filler has an effect of preparing a stable filler which has the large aspect ratio, is flexible, and is highly resistant to even strong vortex. Furthermore, the paper containing the paper filler attached with calcium carbonate to the nanocellulose raw material prepared by the method of the present invention has improved bulk, and excellent tensile strength.

Description

나노셀룰로오스를 포함하는 제지용 충전제의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 제지용 충전제를 포함하는 종이{Preparation method of filler containing cellulose and the paper containing the filler thereby}The present invention relates to a method for producing a papermaking filler comprising nanocellulose and a papermaking filler prepared thereby,

본 발명은 나노셀룰로오스를 포함하는 제지용 충전제의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 제지용 충전제를 포함하는 종이에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a papermaking filler comprising nanocellulose and a paper comprising the papermaking filler produced thereby.

종이를 제조할 때 사용되는 원료로는 목재펄프, 충전제, 기타첨가제들이 있다. 이중, 목재펄프가 주원료로 사용되고 다음으로는 충전제의 함량이 높다. 충전제는 종이의 불투명도(Opacity), 백색도(Brightness), 인쇄적성(Printability) 등의 종이 품질을 향상시키기 위해서도 사용되지만 충전제의 가격이 목재펄프에 비해 낮기 때문에 펄프를 대체함으로 인해 원가절감 효과도 기대할 수 있다.
Wood pulp, fillers, and other additives are used as raw materials in the manufacture of paper. Among them, wood pulp is used as the main raw material and then the filler content is high. Fillers are also used to improve paper quality such as paper opacity, brightness, and printability, but since the price of filler is lower than that of wood pulp, it can be expected to reduce costs by replacing pulp. have.

최근 제지업계는 펄프 원료의 가격상승 뿐만 아니라 석유의 가격 또한 증가하고 있는 추세이기 때문에, 제지산업에서는 펄프에 비해 가격이 저렴할 뿐만 아니라 건조부하 측면에서도 펄프에 비해 유리한 충전제의 효율적인 활용 기술개발이 매우 중요한 과제라고 할 수 있다. 그러나, 이러한 충전제는 섬유간 수소 결합이 형성되는 것을 방해하고 종이의 스티프니스(Stiffness)를 감소시키는 등의 단점을 가지고 있기 때문에 충전제의 사용이 제한되고 있다.
Recently, in the paper industry, not only the prices of pulp raw materials but also the prices of petroleum have been increasing. Therefore, in the paper industry, it is very important to develop efficient utilization technology of fillers which is more advantageous than pulp It is an assignment. However, the use of fillers is limited because these fillers have disadvantages such as inhibiting the formation of interfiber hydrogen bonds and reducing the stiffness of the paper.

상기와 같은 문제점들 때문에, 이를 극복하기 위하여 여러 방안들이 모색되어 왔다. 충전제의 함량을 증가시키면서 종이의 강도저하를 방지하기 위해 펄프와 충전제의 혼합체(Fiber-filler composite), 선응집(Preflocculation), 루멘충전(lumen loading) 등 많은 기술들이 개발되었지만 실제로 적용되기도 하고 있다.
Due to the above-mentioned problems, various measures have been sought to overcome this. Many techniques such as fiber-filler composite, preflocculation, and lumen loading have been developed to increase the filler content and to prevent the paper from lowering in strength, but they have also been applied in practice.

이 중, 선응집(Preflocculation) 기술은 탄산칼슘과 고분자를 혼합하여 탄산칼슘 입자들끼리 덩어리를 형성시키고, 이후 강한 와류를 형성하여 일정한 크기를 가지는, 안정화된 선응집체(Prefloc)를 형성하는 기술을 의미한다. 이러한 선응집체는 제지용 원료로서 사용되며, 선응집체를 제지용 원료에 첨가하여 종이를 제조하는 경우, 일반적인 탄산칼슘을 사용한 종이보다 더욱 높은 인장강도를 가지는 종이를 제조할 수 있다.
Preflocculation technology is a technique to form a stabilized preflocculant (Prefloc) with a certain size by forming a mass between calcium carbonate particles by mixing calcium carbonate and a polymer and then forming a strong vortex. it means. Such a pre-agglomerate is used as a raw material for papermaking, and when a pre-agglomerate is added to a papermaking raw material to produce a paper, a paper having a higher tensile strength than that of paper using ordinary calcium carbonate can be produced.

상기와 같이, 제지용 충전제를 제조하는 종래 기술에 따르면, 대한민국 공개특허 제10-2009-0040682호에서는 양성 폴리아크릴아미드을 이용한 충전물 선응집이 적용된 종이의 제조방법이 개시된 바 있다. 상세하게는, 1백만 내지 8백만 g/mol인 분자량과 0.1 내지 5.0 meq/g인 전하밀도를 갖는 양이온성 폴리아크릴아미드(Polyacrylamide)를 첨가하여 충전제를 선응집 시키고, 상기 충전물 선응집체를 펄프를 함유하는 지료에 첨가하는 것을 특징으로 하는 양성 폴리아크릴아미드를 이용한 충전물 선응집이 적용된 종이의 제조방법을 제공한다.
As described above, Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0040682 discloses a method for producing paper in which packing aggregation using a positive polyacrylamide is applied according to the prior art for producing a papermaking filler. Specifically, a cationic polyacrylamide having a molecular weight of 1 to 8 million g / mol and a charge density of 0.1 to 5.0 meq / g is added to pre-flocculate the filler, and the filler pre- The present invention also provides a method for producing a paper to which a filler pre-agglomeration using a positive polyacrylamide is applied.

또한, 대한민국 공개특허 제10-2005-0023824호에서는 양이온성 전분을 이용한 종이 제조 방법이 개시된 바 있다. 상세하게는, 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 제조방법을 제공한다.
Korean Patent Publication No. 10-2005-0023824 discloses a method for producing paper using cationic starch. In detail, the process is carried out by dispersing the filler with the process water containing fine fibers or adding fine fibers or long fibers to the filler diluted with fresh water, adding the cationic starch having a degree of substitution of 0.04 to 0.4 to the filler Pre-agglomerating, and adding the pre-agglomerated filler to the pulp-containing paper stock.

한편, 이와 같은 선응집 기술과 경쟁되는 기술로서 목재 펄프의 미세분에 탄산칼슘을 섞은 후에 폴리머를 사용하여 미세분과 탄산칼슘을 결합시켜 사용하는 방법을 사용하기도 한다. 그러나, 상기와 같은 선응집 기술로 제조되는 종이의 물성과 큰 차이 없이 적당한 물성을 나타내고 있다.
On the other hand, as a technique to compete with such a pre-agglomeration technique, there is used a method of mixing fine calcium carbonate with fine particles of wood pulp and then using fine particles and calcium carbonate by using a polymer. However, it exhibits proper physical properties without significantly differing from the physical properties of the paper produced by the pre-agglomeration technique.

이에, 본 발명자들은 제지용 충전제의 제조방법에 대하여 연구하던 중, 나노셀룰로오스를 이용하여 충전제를 제조하는 것이 매우 우수한 충전제를 제조하는 방법이 될 수 있음을 발견하고 나노셀룰로오스 원료와 칼슘화합물을 혼합하여 혼합물을 제조한 후 제조된 혼합물에 이산화탄소를 주입하여 칼슘화합물과 반응시켜 제지용 충전제를 제조하는 방법을 개발하였으며, 이를 종이의 제조원료로서 사용하는 경우, 열단장 및 벌크가 향상되는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
The inventors of the present invention have found out that, while studying a method for producing a papermaking filler, it has been found that preparing a filler using nanocellulose can be a method of producing a filler that is very excellent and mixing a nano- The present inventors have developed a method for producing a papermaking filler by reacting with a calcium compound by injecting carbon dioxide into a mixture prepared after the preparation of the mixture and finding that the heat shrinkage and the bulk are improved when the mixture is used as a raw material for producing paper, Thus completing the present invention.

본 발명의 목적은 나노셀룰로오스를 포함하는 제지용 충전제의 제조방법 및 이에 따라 제조되는 제지용 충전제를 포함하는 종이를 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to provide a method for producing a papermaking filler comprising nanocellulose and a paper comprising the papermaking filler produced thereby.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object,

나노셀룰로오스 원료 및 칼슘화합물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 1); 및Mixing the nanocellulose raw material and the calcium compound to prepare a mixture (step 1); And

상기 단계 1에서 제조된 혼합물에 이산화탄소를 주입하는 단계(단계 2);를 포함하는 제지용 충전제의 제조방법을 제공한다.
And injecting carbon dioxide into the mixture prepared in the step 1 (step 2).

또한, 본 발명은In addition,

상기의 제조방법으로 제조되고, 나노셀룰로오스 원료에 탄산칼슘이 부착된 제지용 충전제를 제공한다.
A papermaking filler prepared by the above production method and having calcium carbonate adhered to a raw material of nano cellulose is provided.

나아가, 본 발명은Further,

상기의 제지용 충전제; 및The papermaking filler; And

천연 펄프 또는 재생 펄프;를 포함하는 종이를 제공한다.
Natural pulp or recycled pulp.

더욱 나아가, 본 발명은Further,

나노셀룰로오스 원료 및 칼슘화합물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 1);Mixing the nanocellulose raw material and the calcium compound to prepare a mixture (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 혼합물에 이산화탄소를 주입하여 제지용 충전제를 제조하는 단계(단계 2);(Step 2) of injecting carbon dioxide into the mixture prepared in step 1 to prepare a papermaking filler;

상기 단계 2에서 제조된 제지용 충전제와, 천연 펄프 또는 재생 펄프를 혼합하는 단계(단계 3); 및Mixing the papermaking filler prepared in step 2 with natural pulp or recycled pulp (step 3); And

상기 단계 3의 혼합물을 초지기에 투입하여 종이를 제조하는 단계(단계 4);를 포함하는 종이의 제조방법을 제공한다.
And a step of adding the mixture of step 3 to a paper machine to produce paper (step 4).

본 발명에 따른 나노셀룰로오스를 포함하는 제지용 충전제의 제조방법은 길이/폭의 비가 크고, 유연하며, 강한 와류에서도 잘 견디는 안정된 충전제를 제조할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 나노셀룰로오스 원료에 탄산칼슘이 부착된 제지용 충전제를 포함하는 종이는 종이의 벌크가 향상되고 건조 에너지가 감소하며, 우수한 열단장을 가지는 효과가 있다.
The method for producing a papermaking filler containing nanocellulose according to the present invention has the effect of producing a stable filler that has a large length / width ratio, is flexible, and can withstand even strong vortices. Also, the paper comprising the papermaking filler with calcium carbonate adhered to the raw material of nanocellulose produced by the manufacturing method according to the present invention has an effect of improving the bulk of paper, decreasing the drying energy, and having excellent heat shrinkage.

도 1은 본 발명에 따른 실시예 3, 실시예 4, 비교예 1, 비교예 2, 비교예 4, 비교예 5, 비교예 8 및 비교예 9에서 제조된 종이의 벌크를 나타낸 그래프이고;
도 2는 본 발명에 따른 실시예 3, 실시예 4, 비교예 1, 비교예 2, 비교예 4, 비교예 5, 비교예 8 및 비교예 9에서 제조된 종이의 열단장을 나타낸 그래프이다.
1 is a graph showing the bulk of the paper prepared in Example 3, Example 4, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 4, Comparative Example 5, Comparative Example 8 and Comparative Example 9 according to the present invention;
FIG. 2 is a graph showing heat deflection of the paper prepared in Examples 3, 4, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 4, Comparative Example 5, Comparative Example 8 and Comparative Example 9 according to the present invention.

본 발명은The present invention

나노셀룰로오스 원료 및 칼슘화합물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 1); 및Mixing the nanocellulose raw material and the calcium compound to prepare a mixture (step 1); And

상기 단계 1에서 제조된 혼합물에 이산화탄소를 주입하는 단계(단계 2);를 포함하는 제지용 충전제의 제조방법을 제공한다.
And injecting carbon dioxide into the mixture prepared in the step 1 (step 2).

이하, 본 발명에 따른 제지용 충전제의 제조방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the method for producing a papermaking filler according to the present invention will be described in detail for each step.

먼저, 본 발명에 따른 제지용 충전제의 제조방법에 있어서, 단계 1은 나노셀룰로오스 원료 및 칼슘화합물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계이다.First, in the method for producing a papermaking filler according to the present invention, step 1 is a step of preparing a mixture by mixing a nanocellulose raw material and a calcium compound.

종이의 제조시 일반적으로 탄산칼슘을 첨가함으로서, 종이의 불투명도와 인쇄성, 백색도 등을 향상시키며 일부 목재 펄프를 탄산칼슘으로 대체함으로서 가격이 비싼 목재 펄프의 사용량을 줄여 종이의 원가를 낮춘다. 그러나, 탄산칼슘은 목재 펄프와 결합이 되지 않고 밀도가 목재 펄프보다 높으므로 많이 넣을수록 종이의 강도는 떨어지고 종이의 밀도가 높아지게 된다. 종이의 강도가 낮아지거나, 종이의 밀도가 높아짐에 따라 발생하는 종이의 스티프니스(stiffness) 저하는 탄산칼슘을 종이에 많이 넣을 수 없는 조건을 형성하게 된다. 따라서, 종이의 물성을 유지하며, 탄산칼슘을 많이 넣을 수 있는 기술의 개발이 매우 필요한 실정이다.By adding calcium carbonate in the production of paper, it improves the opacity, printability, whiteness, etc. of paper and replaces some wood pulp with calcium carbonate, thereby reducing the cost of paper by reducing the use of expensive wood pulp. However, since calcium carbonate is not bonded to wood pulp and density is higher than that of wood pulp, the strength of paper is lowered and the density of paper is increased as the amount of calcium carbonate is increased. The lowering of the stiffness of the paper caused by the lowering of the strength of the paper or the higher the density of the paper results in a condition that can not contain a lot of calcium carbonate in the paper. Therefore, it is very necessary to develop a technique for keeping the physical properties of paper and containing a lot of calcium carbonate.

이러한 상황에서 종이의 초지기 공정에서 탄산칼슘을 적용하는 기술이 제시되고 있으며, 최근에는 선응집(preflocculation) 기술 또는 목재 펄프의 미세분에 탄산칼슘을 섞은 후에 폴리머를 사용하여 미세분과 탄산칼슘을 결합시켜 사용하는 방법이 사용되고 있다. 상기와 같은 기술을 사용하여 제조된 종이는 비교적 높은 열단장을 나타내고 있으나, 종이에 더 많은 탄산칼슘을 넣기에는 방법적으로 어려운 것이 사실이다.In this situation, the technique of applying calcium carbonate in the paper making process of paper has been proposed. Recently, calcium carbonate was mixed with fine particle of preflocculation technique or wood pulp, and then fine particles and calcium carbonate were combined using polymer The method used is being used. Although the paper produced using such a technique exhibits relatively high heat shrinkage, it is in fact difficult to incorporate more calcium carbonate into the paper.

이에, 상기 단계 1에서는 나노셀룰로오스 원료 및 칼슘화합물을 사용하여 혼합물을 제조한다. 나노셀룰로오스 원료를 사용함으로써, 선응집체를 형성하는 기술이나 목재펄프의 미세분에 탄산칼슘을 적용하는 방법과는 다른 형태의 충전제를 형성할 수 있다.Thus, in step 1, the mixture is prepared by using the nanocellulose raw material and the calcium compound. By using the nano-cellulose raw material, it is possible to form a filler different from the method of forming the pre-agglomerates and the method of applying calcium carbonate to the fine particles of the wood pulp.

즉, 나노셀룰로오스 원료는 길이/폭의 비(aspect ratio)가 매우 큰 길쭉한 형태의 유연한 셀룰로오스 물질이며 여기에 탄산칼슘을 형성시켜 붙였을 때에는 길쭉한 형태의 유연한 충전제가 형성되게 된다. 반면에, 선응집기술은 원이나 타원형태의 탄산칼슘의 응집체이고, 목재펄프의 미세분에 탄산칼슘을 적용하는 방법 역시 탄산칼슘과 미세분이 폴리머에 의해 연결된 원이나 타원형태의 충전제가 형성되게 된다. 이때, 미세분은 나노셀룰로오스와 달리 목재섬유를 과도하게 고해하였을 때에 생기는 물질로서 그 형태는 무정형이고, 평균적인 형태는 원이나 타원형일 경우가 많기 때문에 미세분에 탄산칼슘을 부착시키게 되면 미세분의 형태를 따른 원 또는 타원형태의 충전제가 제조된다.
That is, the nanocellulose raw material is an elongated flexible cellulosic material having a very large aspect ratio, and when the calcium carbonate is formed thereon, an elongated flexible filler is formed. On the other hand, the pre-agglomeration technique is an agglomerate of calcium carbonate in the form of a circle or an ellipse, and a method of applying calcium carbonate to the fine particles of wood pulp is also formed with a round or elliptical filler in which the calcium carbonate and the fine particles are connected by the polymer . Unlike the nano-cellulose, the fine powder is formed when the wood fiber is excessively beaten, and its shape is amorphous. The average shape is often circular or elliptical. Therefore, when calcium carbonate is adhered to the fine powder, A filler in the form of a circle or ellipse along the shape is produced.

구체적으로, 상기 단계 1의 나노셀룰로오스 원료는 나노피브릴화 셀룰로오스(nanofibrillated cellulose, NFC)인 것이 바람직하다. 상기 충전제의 나노셀룰로오스 원료로써 나노피브릴화 셀룰로오스를 사용하는 경우 길이/폭의 비(aspect ratio)가 크고 유연한 충전제를 제조할 수 있는 장점이 있으며, 이러한 형태를 가지고 유연한 충전제는 현재까지 존재하지 못한 형태의 충전제이다. 즉, 길쭉하고 단단한 형태의 충전제는 경질탄산칼슘(PCC)으로서 아라고나이트 형태의 탄산칼슘은 제조할 수 있었지만, 본 발명과 같이 길쭉하고 유연한 충전제는 제조할 수 없었다.
Specifically, the nanocellulose raw material of step 1 is preferably nanofibrillated cellulose (NFC). When nano-fibrillated cellulose is used as the raw material of the filler, it has an advantage of being able to produce a flexible filler having a large aspect ratio and a flexible filler having such a shape. Lt; / RTI > That is, it was possible to produce aragonite-type calcium carbonate as a hard calcium carbonate (PCC) as a filler in a long and rigid form, but a long and flexible filler as in the present invention could not be produced.

또한, 상기 단계 1의 나노셀룰로오스 원료는 콜로이드 밀(colloid mill) 또는 유동기(fludizer)로 처리된 나노피브릴화 셀룰로오스를 사용할 수 있다. 상기 콜로이드 밀은 구체적인 일례로써, 슈퍼 메스콜로이더(super masscolloider)를 사용할 수 있고, 유동기로는 마이크로 유동기(micro-fludizer)를 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 더욱 구체적인 일례로써, 상기 슈퍼 메스콜로이더 또는 마이크로 유동기에 목재 펄프를 반복적으로 통과시켜 나노피브릴화 셀룰로오스를 준비할 수 있으며, 상기 나노피브릴화 셀룰로오스는 섬유의 형태를 가지지 못하고, 폭이 평균 300 nm 이하인 피브릴 형태를 가지는 물질이다. The nanocellulose raw material of step 1 may be nanofibrillated cellulose treated with a colloid mill or a fludizer. As a specific example, a super mass colloid can be used as the colloid mill, and a micro-fludizer can be used as the fluid flow, but the present invention is not limited thereto. As a more specific example, nano-fibrillated cellulose can be prepared by repeatedly passing wood pulp through the supermeth colloid or micro-tiller, and the nano-fibrillated cellulose does not have a fiber shape, lt; RTI ID = 0.0 > nm. < / RTI >

이때, 상기 나노피브릴화 셀룰로오스는 200 내지 400 메쉬(mesh) 스크린을 통과시켜 100 % 통과된 것일 수 있으며, 상기 나노피브릴화 셀룰로오스는 폭이 300 nm 이하이고, 길이/폭의 비(aspect ratio)가 10 이상인 것이 바람직하며, 상기 나노피브릴화 셀룰로오스는 폭이 1 내지 300 nm이고, 길이/폭의 비가 10 내지 1,000인 것이 더욱 바람직하다.The nano-fibrillated cellulose may be 100% passed through a 200-400 mesh screen. The nano-fibrillated cellulose may have a width of 300 nm or less and an aspect ratio ) Is 10 or more, and it is more preferable that the nano-fibrillated cellulose has a width of 1 to 300 nm and a length / width ratio of 10 to 1,000.

만약, 상기와 같이 200 내지 400 메쉬 스크린을 통과하지 못하고, 길이/폭의 비가 10 이하인 경우에는 나노피브릴화 셀룰로오스가 제대로 형성되지 못하였다고 볼 수 있으며, 더 많은 슈퍼 메스콜로이더 등의 처리를 통해 나노피브릴화 셀룰로오스를 제조할 필요가 있다. 상기 나노피브릴화 셀룰로오스를 나노셀룰로오스 원료로서 제조된 충전제는 길쭉하고 유연한 형태의 충전제이면서, 최종적으로 제조된 나노셀룰로오스 원료에 탄산칼슘이 부착된 형태의 제지용 충전제는 폭이 나노사이즈로부터 수십마이크론까지 자랄 수 있으며, 길이는 수백마이크론에 이르게 된다.
If the ratio of the length to the width is less than 10 without passing through the 200 to 400 mesh screen as described above, the nanofibrillated cellulose may not be properly formed. It is necessary to prepare nano-fibrillated cellulose. The filler prepared from the nano-fibrillated cellulose as a raw material for nano-cellulose is an elongated and flexible filler, and the filler for papermaking in which calcium carbonate is adhered to the finally prepared nano-cellulose raw material has a width ranging from nano size to tens of microns It can grow and reach hundreds of microns in length.

또한, 상기 단계 1의 칼슘화합물은 산화칼슘, 수산화칼슘, 염화칼슘, 황산칼슘 및 인산칼슘 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 칼슘화합물로 산화칼슘 및 수산화칼슘을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The calcium compound of step 1 may be calcium oxide, calcium hydroxide, calcium chloride, calcium sulfate, calcium phosphate or the like, and calcium oxide and calcium hydroxide may be used as the calcium compounds, but the present invention is not limited thereto.

이때, 상기 칼슘화합물로 수산화칼슘이 사용되는 경우, 수산화칼슘은 수산화 나트륨과 염화칼슘을 반응시켜 제조된 수산화칼슘을 사용할 수 있다. 즉, 수산화나트륨과 염화칼슘을 반응시켜, 수산화칼슘이 형성될 수 있기 때문에 수산화칼슘을 직접 첨가하지 않더라도, 이산화탄소와 반응시켜 탄산칼슘을 형성할 수 있다. 이와 같이 나노셀룰로오스에 직접적으로 탄산칼슘을 형성시키는 것은 탄산칼슘과 나노셀룰로오스의 상호 부착성능이 우수함으로서 탄산칼슘의 보류율이 높아지게 되고, 만들어진 충전제의 길쭉한 형태를 잘 유지할 수 있게 되기 때문이다.
At this time, when calcium hydroxide is used as the calcium compound, calcium hydroxide produced by reacting sodium hydroxide with calcium chloride may be used. That is, since sodium hydroxide and calcium chloride are reacted to form calcium hydroxide, calcium carbonate can be formed by reacting with carbon dioxide even if calcium hydroxide is not directly added. The reason for directly forming calcium carbonate in the nanocellulose is that the mutual adhesion of calcium carbonate and nanocellulose is excellent, so that the retention ratio of calcium carbonate is increased, and the elongated shape of the filler can be maintained well.

또한, 상기 단계 1의 나노셀룰로오스 원료 및 칼슘화합물이 혼합되는 비율은 중량비로 1 : 1 내지 1 : 70인 것이 바람직하다. 만약, 상기 단계 1의 나노셀룰로오스 원료 및 칼슘화합물이 혼합되는 비율이 중량비로 1 : 1 미만일 경우에는 추후 이산화탄소를 가해 탄산화 반응을 수행하기 어려운 문제가 있으며, 1 : 70을 초과하는 경우에는 추후 이산화탄소를 가해 탄산화 반응으로 탄산칼슘을 형성함에 있어서, 나노셀룰로오스 원료에 부착되지 않는 과량의 탄산칼슘이 형성되는 문제가 있다.
The mixing ratio of the nanocellulose raw material and the calcium compound in step 1 is preferably 1: 1 to 1:70 by weight. If the ratio of the mixture of the nanocellulose raw material and the calcium compound in the step 1 is less than 1: 1 by weight, there is a problem that carbon dioxide is added afterwards to perform carbonation reaction. If it exceeds 1: 70, There is a problem that excessive calcium carbonate that does not adhere to the raw material of nanocellulose is formed when calcium carbonate is formed by an autocatalytic reaction.

나아가, 상기 단계 1의 나노셀룰로오스 원료는 경질탄산칼슘(PCC) 또는 중질탄산칼슘(GCC)이 미리 부착된 것을 사용할 수 있다. Further, the nanocellulose raw material of step 1 above may be one in which hard calcium carbonate (PCC) or heavy calcium carbonate (GCC) is preliminarily adhered.

이때, 상기 경질탄산칼슘(PCC) 또는 중질탄산칼슘(GCC)을 나노셀룰로오스 원료에 부착시키기 위하여 이온성 고분자를 사용할 수 있다.At this time, an ionic polymer may be used to attach the hard calcium carbonate (PCC) or the heavy calcium carbonate (GCC) to the nanocellulose raw material.

또한, 상기 이온성 고분자는 음이온성 고분자, 양이온성 고분자 또는 음이온성 고분자 및 양이온성 고분자를 모두 사용할 수 있다.The ionic polymer may be an anionic polymer, a cationic polymer, an anionic polymer, or a cationic polymer.

이때, 상기 양이온성 고분자로는 폴리아미도아민-에피할로하이드린 중합체, 폴리알킬디알릴아민-에피할로하이드린 중합체, 폴리에틸렌이민, 폴리아크릴아미드, 폴리아민, 폴리비닐아민 및 양이온성 전분 등의 고분자를 사용할 수 있으며,Examples of the cationic polymer include polyamidoamine-epihalohydrin polymers, polyalkyldialylamine-epihalohydrin polymers, polyethyleneimine, polyacrylamides, polyamines, polyvinylamines, and cationic starches. Polymers can be used,

상기 음이온성 고분자로는 다당류, 단백질, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 셀룰로즈 유도체, 에폭시아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리에스테르아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 폴리올레핀 분산액, 폴리아미드, 비닐 공중합체, 폴리아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.Examples of the anionic polymer include polysaccharides, proteins, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, cellulose derivatives, epoxy acrylates, polyesters, polyurethanes, polyester acrylates, polyether acrylates, polyolefin dispersions, polyamides, vinyl copolymers , Polyacrylate, and the like.

이때, 상기 다당류의 예로는 한천, 나트륨 알기네이트, 개질된 전분(카복시메틸화 전분, 하이드록시에틸화 전분, 산화 전분 등)이 있으며, 상기 나노셀룰로오스 원료에 탄산칼슘을 용이하게 부착시킬 수 있다면, 상기 양이온성 고분자와 음이온성 고분자가 이에 제한되는 것은 아니다.
Examples of the polysaccharide include agar, sodium alginate, modified starch (carboxymethylated starch, hydroxyethylated starch, oxidized starch, etc.), and if calcium carbonate can be easily attached to the nanocellulose raw material, The cationic polymer and the anionic polymer are not limited thereto.

상기와 같이 나노셀룰로오스 원료에 미리 탄산칼슘을 부착시키는 경우에는 탄산칼슘과 함께, 칼슘화합물을 포함하기 때문에, 추후 이산화탄소를 가해 칼슘화합물이 탄산칼슘으로 반응할 경우에 이들이 서로 엉겨 붙는 결과를 야기하여 궁극적으로 탄산칼슘이 더욱 견고하게 형성되어, 강한 와류에서도 잘 견디는 안정한 효과가 있다.
In the case where calcium carbonate is adhered to the raw material of nanocellulose in advance as described above, calcium carbonate is added together with calcium carbonate. Therefore, when calcium carbonate is added with carbon dioxide in the later reaction with calcium carbonate, Calcium carbonate is more firmly formed and has a stable effect that can withstand strong vortices.

다음으로, 본 발명에 따른 제지용 충전제의 제조방법에 있어서, 단계 2는 상기 단계 1에서 제조된 혼합물에 이산화탄소를 주입하는 단계이다.Next, in the method for producing a papermaking filler according to the present invention, Step 2 is a step of injecting carbon dioxide into the mixture prepared in Step 1 above.

상기 단계 2에서는 상기 단계 1에서 제조된 혼합물에 이산화탄소를 주입하여 칼슘화합물과 이산화탄소의 탄산화 반응을 통해 이를 나노셀룰로오스 원료에 결합시킴으로써, 더욱 견고하고, 강한 와류에서도 안정된 크기를 가지는 제지용 충전제를 제조할 수 있다.
In the step 2, carbon dioxide is injected into the mixture prepared in the step 1 to bond the mixture to a raw material of nanocellulose through a carbonation reaction between a calcium compound and carbon dioxide, thereby producing a padding filler having a stable size even in a strong vortex .

구체적으로, 상기 단계 2의 혼합물 내 칼슘화합물 성분에 함유된 칼슘은 수산화칼슘과 같은 염의 형태로 녹아 있는데 여기에 이산화탄소를 불어 넣음으로써 탄산화 반응을 통해 탄산칼슘이 합성될 수 있다. 이때, 상기 단계 2에서 이산화탄소는 일반적으로, 상기 희석액의 pH가 7.0에 이를 때까지 반응시키는 것이 바람직하며, 주입되는 이산화탄소가 반응하지 않을 때까지 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 단계 2에서 이산화탄소를 주입하여 혼합물에 반응시키는 온도는 10 내지 80 ℃인 것이 바람직하다.
Specifically, the calcium contained in the calcium compound component in the mixture of step 2 is dissolved in the form of a salt such as calcium hydroxide. Calcium carbonate can be synthesized through carbonation by blowing carbon dioxide thereinto. At this time, in step 2, carbon dioxide is generally preferably reacted until the pH of the diluted solution reaches 7.0, preferably until the injected carbon dioxide does not react. The temperature at which the carbon dioxide is injected into the mixture in the step 2 and reacted with the mixture is preferably 10 to 80 ° C.

또한, 본 발명은In addition,

상기의 제조방법으로 제조되고, 나노셀룰로오스 원료에 탄산칼슘이 부착된 제지용 충전제를 제공한다.
A papermaking filler prepared by the above production method and having calcium carbonate adhered to a raw material of nano cellulose is provided.

종이의 제조시 일반적으로 탄산칼슘을 첨가함으로서, 종이의 불투명도와 인쇄성, 백색도 등을 향상시키며 일부 목재 펄프를 탄산칼슘으로 대체함으로서 가격이 비싼 목재 펄프의 사용량을 줄여 종이의 원가를 낮춘다. 그러나, 탄산칼슘은 목재 펄프와 결합이 되지 않고 밀도가 목재 펄프보다 높으므로 많이 넣을수록 종이의 강도는 떨어지고 종이의 밀도가 높아지게 된다. 종이의 강도가 낮아지거나, 종이의 밀도가 높아짐에 따라 발생하는 종이의 스티프니스(stiffness) 저하는 탄산칼슘을 종이에 많이 넣을 수 없는 조건을 형성하게 된다. 따라서, 종이의 물성을 유지하며, 탄산칼슘을 많이 넣을 수 있는 기술의 개발이 매우 필요한 실정이다.By adding calcium carbonate in the production of paper, it improves the opacity, printability, whiteness, etc. of paper and replaces some wood pulp with calcium carbonate, thereby reducing the cost of paper by reducing the use of expensive wood pulp. However, since calcium carbonate is not bonded to wood pulp and density is higher than that of wood pulp, the strength of paper is lowered and the density of paper is increased as the amount of calcium carbonate is increased. The lowering of the stiffness of the paper caused by the lowering of the strength of the paper or the higher the density of the paper results in a condition that can not contain a lot of calcium carbonate in the paper. Therefore, it is very necessary to develop a technique for keeping the physical properties of paper and containing a lot of calcium carbonate.

이러한 상황에서 종이의 초지기 공정에서 탄산칼슘을 적용하는 기술이 제시되고 있으며, 최근에는 선응집(preflocculation) 기술 또는 목재 펄프의 미세분에 탄산칼슘을 섞은 후에 폴리머를 사용하여 미세분과 탄산칼슘을 결합시켜 사용하는 방법이 사용되고 있다. 상기와 같은 기술을 사용하여 제조된 종이는 비교적 높은 열단장을 나타내고 있으나, 종이에 더 많은 탄산칼슘을 넣기에는 방법적으로 어려운 것이 사실이다.In this situation, the technique of applying calcium carbonate in the paper making process of paper has been proposed. Recently, calcium carbonate was mixed with fine particle of preflocculation technique or wood pulp, and then fine particles and calcium carbonate were combined using polymer The method used is being used. Although the paper produced using such a technique exhibits relatively high heat shrinkage, it is in fact difficult to incorporate more calcium carbonate into the paper.

이에, 본 발명에서는 나노셀룰로오스 원료에 탄산칼슘이 부착된 제지용 충전제를 제공한다. 이와 같이, 나노셀룰로오스 원료를 사용함으로써, 선응집체를 형성하는 기술이나 목재펄프의 미세분에 탄산칼슘을 적용하는 방법과는 다른 형태의 충전제를 형성할 수 있다.
Accordingly, the present invention provides a papermaking filler having calcium carbonate adhered to a nano-cellulose raw material. Thus, by using the nanocellulose raw material, it is possible to form a filler different from the method of forming the pre-aggregate or the method of applying calcium carbonate to the fine particles of the wood pulp.

본 발명에 따른 제지용 충전제에 있어서, 상기 제지용 충전제는 길이/폭의 비(aspect ratio)가 1.5 이상인 것이 바람직하며, 1.5 내지 10.0인 것이 더욱 바람직하다. 만약, 상기 제지용 충전제의 길이/폭 비가 1.5 미만일 경우에는 우수한 벌크와 열단장을 나타낼 수 없다.
In the papermaking filler according to the present invention, the papermaking filler preferably has an aspect ratio of 1.5 or more, more preferably 1.5 to 10.0. If the length / width ratio of the papermaking filler is less than 1.5, excellent bulk and heat shrinkage can not be exhibited.

나아가, 본 발명은Further,

상기의 제지용 충전제; 및The papermaking filler; And

천연 펄프 또는 재생 펄프;를 포함하는 종이를 제공한다.
Natural pulp or recycled pulp.

본 발명에 따른 상기 종이는 상기의 제지용 충전제와, 천연 펄프 또는 재생 펄프를 포함하며, 특히 나노셀룰로오스 원료에 탄산칼슘이 부착된 형태인 제지용 충전제를 포함함에 따라 천연 펄프 또는 재생 펄프의 일부를 충전제로 대체하였음에도 불구하고 종이의 백색도가 저하되지 않는 우수한 품질을 나타낼 수 있다. 또한, 종래의 일반적인 선응집 기술이 사용된 종이와 비교하여 더욱 높은 열단장과 벌크를 나타낼 수 있다. 본 발명에 따른 나노셀룰로오스 원료에 탄산칼슘이 부착된 형태인 제지용 충전제를 재생 펄프와 혼합하여 사용하는 경우 재생 펄프의 백색도를 높이며, 탈수 및 건조에너지를 줄일 수 있고, 벌크를 높일 수 있는 장점이 있어서 재생 펄프로 만드는 종이제품의 품질을 향상시킬 수 있다.
The paper according to the present invention includes the papermaking filler, natural pulp or recycled pulp, and particularly includes a padding filler in a form in which calcium carbonate is adhered to the nano-cellulose raw material, It can exhibit excellent quality in which whiteness of the paper is not lowered even though it is replaced with a filler. In addition, conventional conventional pre-coagulation techniques can exhibit higher heat shrinkage and bulk as compared to paper used. When the papermaking filler in the form of calcium carbonate adhered to the nano-cellulose raw material according to the present invention is mixed with recycled pulp, the whiteness of the recycled pulp can be increased, dehydration and drying energy can be reduced, and the bulk can be increased So that the quality of a paper product made of recycled pulp can be improved.

이때, 상기 종이는 1 내지 80 중량%인 제지용 충전제; 및 20 내지 99 중량%인 천연 펄프 또는 재생 펄프를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상기 제지용 충전제를 5 내지 50 중량%의 함량으로 포함할 수 있다.
Wherein the paper comprises 1 to 80% by weight of a papermaking filler; And 20 to 99% by weight of natural pulp or recycled pulp, preferably 5 to 50% by weight of the papermaking filler.

더욱 나아가, 본 발명은Further,

나노셀룰로오스 원료 및 칼슘화합물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 1);Mixing the nanocellulose raw material and the calcium compound to prepare a mixture (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 혼합물에 이산화탄소를 주입하여 제지용 충전제를 제조하는 단계(단계 2);(Step 2) of injecting carbon dioxide into the mixture prepared in step 1 to prepare a papermaking filler;

상기 단계 2에서 제조된 제지용 충전제와, 천연 펄프 또는 재생 펄프를 혼합하는 단계(단계 3); 및Mixing the papermaking filler prepared in step 2 with natural pulp or recycled pulp (step 3); And

상기 단계 3의 혼합물을 초지기에 투입하여 종이를 제조하는 단계(단계 4);를 포함하는 종이의 제조방법을 제공한다.
And a step of adding the mixture of step 3 to a paper machine to produce paper (step 4).

이하, 본 발명에 따른 종이의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the method for producing paper according to the present invention will be described in detail for each step.

먼저, 본 발명에 따른 종이의 제조방법에 있어서, 단계 1 및 단계 2는 제지용 충전제를 제조하는 단계이다.First, in the method for producing a paper according to the present invention, step 1 and step 2 are steps for producing a papermaking filler.

상기 단계 1 및 단계 2는 본 발명에 따른 제지용 충전제를 제조하는 단계로서, 상기에서 기재된 제조방법으로 제조할 수 있다.
The above steps 1 and 2 are the steps of producing the papermaking filler according to the present invention and can be produced by the production method described above.

이때, 상기 단계 1 및 단계 2에서는 제조되는 종이의 강도를 높일 수 있는 충전제를 제조할 수 있다.At this time, in the step 1 and the step 2, a filler capable of increasing the strength of the paper to be produced can be produced.

구체적으로, 나노셀룰로오스 원료와 칼슘화합물을 혼합한 혼합물을 제조하고 상기에서 제조된 혼합물에 이산화탄소를 주입함으로써, 칼슘화합물과 이산화탄소의 탄산화 반응을 통해 나노셀룰로오스 원료에 탄산칼슘이 결합되어 더욱 견고하고, 강한 와류에서도 안정된 크기를 가지는 제지용 충전제를 제조할 수 있다.
Specifically, a mixture of a mixture of a nano-cellulose raw material and a calcium compound is prepared, and carbon dioxide is injected into the mixture thus prepared, whereby calcium carbonate is bonded to the nano-cellulose raw material through the carbonation reaction between the calcium compound and carbon dioxide, A padding filler having a stable size even in a vortex can be produced.

다음으로, 본 발명에 따른 종이의 제조방법에 있어서, 단계 3은 상기 단계 2에서 제조된 제지용 충전제와, 천연 펄프 또는 재생 펄프를 혼합하는 단계이다.Next, in the method for producing paper according to the present invention, Step 3 is a step of mixing the paper filler prepared in Step 2 with natural pulp or recycled pulp.

일반적으로 종이의 제조원료로 목재 펄프만을 사용하는 경우, 높은 가격으로 인하여 종이의 제조비용이 증가하는 문제가 있다. 이에, 일부 목재 펄프를 충전제로 대체함으로써 가격이 비싼 목재 펄프의 사용량을 줄여 종이의 제조원가를 낮출 수 있다. 하지만, 충전제는 목재 펄프와 결합이 되지 않고, 밀도가 목재 펄프보다 높으므로 많이 넣을수록 종이의 강도는 떨어지고, 종이의 밀도는 상승하는 문제가 있다. 이에 따라 발생하는 종이의 스티프니스(Stiffness)의 저하는 충전제를 종이에 많이 넣을 수 없는 조건을 형성하게 된다.Generally, when only wood pulp is used as a raw material for producing paper, there is a problem that the manufacturing cost of paper is increased due to high price. Thus, by replacing some wood pulp with a filler, the amount of wood pulp that is expensive can be reduced to reduce the manufacturing cost of the paper. However, since the filler is not bonded to the wood pulp and has a density higher than that of the wood pulp, the strength of the paper is lowered, and the density of the paper is increased. The lowering of the stiffness of the paper thus formed results in a condition in which a lot of filler can not be put on the paper.

이에, 상기 단계 3에서는 종이의 물성을 유지하면서 많은 양을 첨가할 수 있는 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 제지용 충전제와, 천연 펄프 또는 재생 펄프를 종이의 원료로 이용하여 혼합한다. 상기 제지용 충전제를 종이의 원료로 사용함으로써, 백색도 등의 종이의 성능을 유지하며, 벌크 및 열단장을 향상시킬 수 있다.
In the step 3, the papermaking filler prepared by the production method according to the present invention, which can add a large amount while maintaining the physical properties of paper, is mixed with natural pulp or recycled pulp as raw materials for paper. By using the papermaking filler as a raw material of paper, it is possible to maintain the performance of paper such as whiteness and improve bulk and heat shrinkage.

이때, 상기 단계 3의 혼합은 제지용 충전제 1 내지 80 중량%, 및 천연 펄프 또는 재생 펄프를 20 내지 99 중량%의 비율로 수행될 수 있으며, 바람직하게는 제지용 충전제 5 내지 50 중량%, 및 천연 펄프 또는 재생 펄프를 50 내지 95 중량%의 비율로 수행할 수 있다.The mixing of step 3 may be performed at a ratio of 1 to 80% by weight of the papermaking filler and 20 to 99% by weight of the natural pulp or regenerated pulp, preferably 5 to 50% by weight of the papermaking filler, Natural pulp or recycled pulp can be carried out at a ratio of 50 to 95% by weight.

종이 제조시 원료물질로 제지용 충전제를 더욱 많이 이용할수록 천연 펄프 또는 재생 펄프의 사용량이 감소하여 종이의 제조비용을 낮출 수 있다. 그러나, 과량의 제지용 충전제가 사용되는 경우에는 종이의 성능이 저하될 수 있기 때문에, 상기 단계 3에서는 제지용 충전제를 5 내지 50 중량%의 함량으로 포함하도록 하였다.
The more the papermaking filler is used as a raw material in the production of paper, the lower the amount of natural pulp or recycled pulp used, thereby reducing the manufacturing cost of paper. However, when excessive padding filler is used, the performance of the paper may be deteriorated. In step 3, the padding filler is included in an amount of 5 to 50 wt%.

다음으로, 본 발명에 따른 종이 제조방법에 있어서, 단계 4는 상기 단계 3의 혼합물을 초지기에 투입하여 종이를 제조하는 단계이다. Next, in the paper making method according to the present invention, step 4 is a step of putting the mixture of step 3 into a paper machine to produce paper.

상기 단계 3에서 혼합된 제지용 충전제와, 천연 펄프 또는 재생 펄프는 일반적인 종이 제조장치인 초지기에 투입되며, 상기 초기기를 통해 제지용 충전제, 및 천연 펄프 또는 재생 펄프를 포함하는 종이를 제조할 수 있다. The papermaking filler mixed in step 3 and the natural pulp or recycled pulp are put into a paper machine, which is a general paper making machine, and through the initial machine, paper containing a papermaking filler and natural pulp or recycled pulp can be manufactured .

본 발명에 따른 제조방법으로 제조되는 종이는 제지용 충전제를 다량 포함함에 따라 낮은 제조비용으로 제조될 수 있으며, 더욱 견고한 제지용 충전제를 사용함으로써 목재 펄프와 용이하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 높은 열단장과 벌크를 보이는 종이를 제조할 수 있다.
The paper produced by the manufacturing method according to the present invention can be produced at a low manufacturing cost as it contains a large amount of papermaking filler and can be easily combined with wood pulp by using a more rigid papermaking filler. This makes it possible to produce a paper showing a high heat deflection and bulk.

이하, 하기 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples and experimental examples.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
It should be noted, however, that the following examples and experimental examples are illustrative of the present invention, but the scope of the invention is not limited by the examples and the experimental examples.

<제조예 1> 나노셀룰로오스 원료의 제조&Lt; Preparation Example 1 > Production of nanocellulose raw material

활엽수 표백 화학 펄프를 슈퍼 메스콜로이더(Super masscolloider)에 투입하고 30 회 동안 반복하여 통과시켰으며, 모두 200 메쉬(mesh) 스크린을 통과시켜 나노셀룰로오스 원료로 나노피브릴화 셀룰로오스를 준비하였다.The bleached wood bleached chemical pulp was put into a super masscolloider and repeatedly passed through for 30 times. All of them were passed through a 200 mesh screen to prepare nano-fibrillated cellulose as a raw material of nano-cellulose.

이들의 전자현미경 사진을 확인한 결과 대부분의 나노피브릴화 셀룰로오스는 300 nm 이하의 폭을 가지며, 길이/폭의 비(aspect ratio)가 10 이상인 것을 확인하였다.
Their electron micrographs showed that most of the nanofibrilated cellulose had a width of 300 nm or less and an aspect ratio of 10 or more.

<실시예 1> 제지용 충전제의 제조 1&Lt; Example 1 > Preparation of padding filler 1

단계 1: 상기 제조예 1에서 준비된 나노피브릴화 셀룰로오스에 산화칼슘을 나노피브릴화 셀룰로오스의 중량에 대하여 25 배가 되는 양을 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
Step 1: The mixture of nano-fibrillated cellulose prepared in Preparation Example 1 was mixed with calcium oxide in an amount of 25 times the weight of nano-fibrillated cellulose.

단계 2: 상기 단계 2에서 제조된 혼합물을 섭씨 30 도의 물에 5 % 농도로 희석한 후에 와류하에서 이산화탄소를 지속적으로 공급하여 pH가 7.0에 이를 때까지 처리하여 제지용 충전제를 제조하였다.
Step 2: The mixture prepared in step 2 was diluted to 5% concentration in water at 30 degrees Celsius, and then carbon dioxide was continuously fed under vortexing to prepare a padding filler until the pH reached 7.0.

<실시예 2> 제지용 충전제의 제조 2&Lt; Example 2 > Preparation of padding filler 2

상기 실시예 1의 단계 1에서 산화칼슘을 나노피브릴화 셀룰로오스의 중량에 대하여 50 배가 되는 양을 혼합하여 혼합물을 제조한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 제지용 충전제를 제조하였다.
A papermaking filler was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixture was prepared by mixing calcium oxide in an amount of 50 times the weight of nano-fibrillated cellulose in the step 1 of Example 1 above.

<실시예 3> 제지용 충전제를 포함하는 종이의 제조 1&Lt; Example 3 > Preparation of Paper Containing Paper Filler 1

단계 1: 종이를 만들기 위한 펄프로서, 표백침엽수펄프와 표백활엽수펄프를 1 : 1로 섞어서, 여수도가 500 CSF(Canadian Standard Freeness)가 되도록 고해를 실시하고, 상기 실시예 1에서 제조된 제지용 충전제와 펄프를 30 : 70의 중량비로 혼합하였다.
Step 1: As a pulp for making paper, bleached softwood pulp and bleached hardwood pulp were mixed at a ratio of 1: 1, and the degree of freeness was 500 CSF (Canadian Standard Freeness). The filler and the pulp were mixed in a weight ratio of 30:70.

단계 2 : 상기 단계 1에서 혼합된 제지용 충전제 및 펄프를 이용하여 종이시험법(ISO 5269/1)에 의거하여 종이를 제조하였다. Step 2: A paper was prepared according to the paper test method (ISO 5269/1) using the papermaking fillers and pulp mixed in step 1 above.

이때, 전체적으로 충전제의 보류율을 향상시키기 위해 보류제로서 양이온성 폴리아크릴아마이드(PAM, 한국 시바케미칼)를 지료의 건조중량대비 0.1 %를 투여하였다.
At this time, cationic polyacrylamide (PAM, Korea Shiba Chemical Co., Ltd.) was used as a retaining agent to improve the retention rate of the filler as a whole by 0.1% of dry weight of the ground.

<실시예 4> 제지용 충전제를 포함하는 종이의 제조 2Example 4 Production of Paper Containing Paper Filler 2

상기 실시예 3의 단계 1에서 상기 실시예 1에서 제조된 제지용 충전제와 펄프를 50 : 50의 중량비로 혼합한 것을 제외하고 상기 실시예 3과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
The paper was prepared in the same manner as in Example 3, except that the paper-making filler prepared in Example 1 and pulp were mixed in a weight ratio of 50:50 in the step 1 of Example 3.

<실시예 5> 제지용 충전제를 포함하는 종이의 제조 3&Lt; Example 5 > Production of paper containing papermaking filler 3

상기 실시예 3의 단계 1에서 상기 실시예 2에서 제조된 제지용 충전제와 펄프를 30 : 70의 중량비로 혼합한 것을 제외하고 상기 실시예 3과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
The paper was prepared in the same manner as in Example 3, except that the paper-making filler prepared in Example 2 and pulp were mixed in a weight ratio of 30:70 in the step 1 of Example 3.

<실시예 6> 제지용 충전제를 포함하는 종이의 제조 4Example 6 Production of Paper Containing Paper Filler 4

상기 실시예 5의 단계 1에서 상기 실시예 2에서 제조된 제지용 충전제와 펄프를 50 : 50의 중량비로 혼합한 것을 제외하고 상기 실시예 5와 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
The paper was prepared in the same manner as in Example 5 except that the paper-making filler prepared in Example 2 and pulp were mixed in a weight ratio of 50:50 in the step 1 of Example 5 above.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

단계 1: 종이를 만들기 위한 펄프로서, 표백침엽수펄프와 표백활엽수펄프를 1 : 1로 섞어서, 여수도가 500 CSF(Canadian Standard Freeness)가 되도록 고해를 실시하고, 평균 입경이 3~4 ㎛인 중질탄산칼슘(GCC)과 펄프를 30 : 70의 중량비로 혼합하였다.
Step 1: As the pulp for making paper, bleached softwood pulp and bleached hardwood pulp were mixed at a ratio of 1: 1, and the degree of freeness was 500 CSF (Canadian Standard Freeness) Calcium carbonate (GCC) and pulp were mixed at a weight ratio of 30:70.

단계 2 : 상기 단계 1에서 혼합된 중질탄산칼슘 및 펄프를 이용하여 종이시험법(ISO 5269/1)에 의거하여 종이를 제조하였다.Step 2: Paper was prepared according to the paper test method (ISO 5269/1) using heavy calcium carbonate and pulp mixed in step 1 above.

이때, 전체적으로 충전제의 보류율을 향상시키기 위해 보류제로서 양이온성 폴리아크릴아마이드(PAM, 한국 시바케미칼)를 지료의 건조중량대비 0.1 %를 투여하였다.
At this time, cationic polyacrylamide (PAM, Korea Shiba Chemical Co., Ltd.) was used as a retaining agent to improve the retention rate of the filler as a whole by 0.1% of dry weight of the ground.

<비교예 2>&Lt; Comparative Example 2 &

상기 비교예 1의 단계 1에서 평균 입경이 3~4 ㎛인 중질탄산칼슘(GCC)와 펄프를 50 : 50의 중량비로 혼합한 것을 제외하고 상기 비교예 1과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
A paper sheet was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that heavy calcium carbonate (GCC) having an average particle size of 3 to 4 μm and pulp were mixed in a weight ratio of 50:50 in Step 1 of Comparative Example 1.

<비교예 3> &Lt; Comparative Example 3 &

단계 1: 중질탄산칼슘(GCC) 50 g을 물 500 ml에 혼합하여 희석액을 제조하였다.
Step 1: 50 g of heavy calcium carbonate (GCC) was mixed with 500 ml of water to prepare a diluted solution.

단계 2: 상기 단계 1에서 제조된 희석액에 양이온성 고분자인 폴리아크릴아미드(PAM, 한국 시바케미컬)를 첨가하여 전체적인 제타포텐셜, 즉 전하가 약간 양이온성을 띠게 하였으며, 와류를 형성한 가운데, 음이온성 고분자인 마이크로폴리머(한국 에카케미컬)를 첨가하여 전체적인 제타포텐셜, 즉 전하가 중성을 유지하도록 하였다. 여기서 정확한 이온성 고분자의 첨가량은 제타포텐셜을 기준으로 하였다.Step 2: The cationic polymer, polyacrylamide (PAM, Korea Shiba Chemical) was added to the diluent prepared in step 1 to make the overall zeta potential, that is, the charge slightly cationic, and the anion Polymer micropolymer (Korea Eka Chemical) was added to maintain the overall zeta potential, that is, charge neutrality. The exact addition of ionic polymer was based on the zeta potential.

그 후, 상기 희석액을 2,000 RPM의 회전 속도로 10 분간 교반하여 약 35~40 ㎛ 크기의 중질탄산칼슘 선응집체를 제조하였다.
Thereafter, the diluted solution was stirred at a rotation speed of 2,000 RPM for 10 minutes to prepare a heavy calcium carbonate pre-agglomerate having a size of about 35 to 40 탆.

<비교예 4>&Lt; Comparative Example 4 &

단계 1: 종이를 만들기 위한 펄프로서, 표백침엽수펄프와 표백활엽수펄프를 1 : 1로 섞어서, 여수도가 500 CSF(Canadian Standard Freeness)가 되도록 고해를 실시하고, 상기 비교예 3에서 제조된 중질탄산칼슘(GCC) 선응집체와 펄프를 30 : 70의 중량비로 혼합하였다.
Step 1: As a pulp for making paper, bleached softwood pulp and bleached hardwood pulp were mixed at a ratio of 1: 1, so that the degree of freeness was 500 CSF (Canadian Standard Freeness), and the heavy carbonic acid Calcium (GCC) pre-agglomerates and pulp were mixed at a weight ratio of 30:70.

단계 2 : 상기 단계 1에서 혼합된 중질탄산칼슘 선응집체 및 펄프를 이용하여 종이시험법(ISO 5269/1)에 의거하여 종이를 제조하였다.Step 2: Paper was prepared according to the paper test method (ISO 5269/1) using the heavy calcium carbonate pre-aggregates and pulp mixed in step 1 above.

이때, 전체적으로 충전제의 보류율을 향상시키기 위해 보류제로서 양이온성 폴리아크릴아마이드(PAM, 한국 시바케미칼)를 지료의 건조중량대비 0.1 %를 투여하였다.
At this time, cationic polyacrylamide (PAM, Korea Shiba Chemical Co., Ltd.) was used as a retaining agent to improve the retention rate of the filler as a whole by 0.1% of dry weight of the ground.

<비교예 5>&Lt; Comparative Example 5 &

상기 비교예 4의 단계 1에서 상기 비교예 3에서 제조된 중질탄산칼슘(GCC) 선응집체와 펄프를 50 : 50의 중량비로 혼합한 것을 제외하고 상기 비교예 4와 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
A paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 4, except that the heavy calcium carbonate (GCC) pre-aggregate prepared in Comparative Example 3 and pulp were mixed in a weight ratio of 50:50 in Step 1 of Comparative Example 4 .

<비교예 6>&Lt; Comparative Example 6 >

단계 1: 표백 활엽수 펄프를 여수도가 100 CSF 이하가 되도록 고해하여 미세분으로 만든 후, 산화칼슘을 미세분의 중량에 대하여 25 배가 되는 양을 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
Step 1: Bleached hardwood pulp was finely pulverized to a fineness of 100 CSF or less, and calcium oxide was mixed in an amount of 25 times the weight of the fine particles to prepare a mixture.

단계 2: 상기 단계 2에서 제조된 혼합물을 섭씨 30 도의 물에 5 % 농도로 희석한 후에 와류하에서 이산화탄소를 지속적으로 공급하여 pH가 7.0에 이를 때까지 처리하여 제지용 충전제를 제조하였다.
Step 2: The mixture prepared in step 2 was diluted to 5% concentration in water at 30 degrees Celsius, and then carbon dioxide was continuously fed under vortexing to prepare a padding filler until the pH reached 7.0.

<비교예 7>&Lt; Comparative Example 7 &

상기 비교예 6의 단계 1에서 산화칼슘을 미세분의 중량에 대하여 50 배가 되는 양을 혼합하여 혼합물을 제조한 것을 제외하고 상기 비교예 3과 동일하게 수행하여 제지용 충전제를 제조하였다.
A padding filler was prepared in the same manner as in Comparative Example 3, except that the amount of calcium oxide in the step 1 of Comparative Example 6 was 50 times the weight of the fine powder to prepare a mixture.

<비교예 8>&Lt; Comparative Example 8 >

단계 1: 종이를 만들기 위한 펄프로서, 표백침엽수펄프와 표백활엽수펄프를 1 : 1로 섞어서, 여수도가 500 CSF(Canadian Standard Freeness)가 되도록 고해를 실시하고, 상기 비교예 6에서 제조된 제지용 충전제와 펄프를 30 : 70의 중량비로 혼합하였다.
Step 1: As a pulp for making paper, bleached softwood pulp and bleached hardwood pulp were mixed at a ratio of 1: 1, and the degree of freeness was 500 CSF (Canadian Standard Freeness). The filler and the pulp were mixed in a weight ratio of 30:70.

단계 2 : 상기 단계 1에서 혼합된 제지용 충전제 및 펄프를 이용하여 종이시험법(ISO 5269/1)에 의거하여 종이를 제조하였다.Step 2: A paper was prepared according to the paper test method (ISO 5269/1) using the papermaking fillers and pulp mixed in step 1 above.

이때, 전체적으로 충전제의 보류율을 향상시키기 위해 보류제로서 양이온성 폴리아크릴아마이드(PAM, 한국 시바케미칼)를 지료의 건조중량대비 0.1 %를 투여하였다.
At this time, cationic polyacrylamide (PAM, Korea Shiba Chemical Co., Ltd.) was used as a retaining agent to improve the retention rate of the filler as a whole by 0.1% of dry weight of the ground.

<비교예 9>&Lt; Comparative Example 9 &

상기 비교예 8의 단계 1에서 상기 비교예 6에서 제조된 제지용 충전제와 펄프를 50 : 50의 중량비로 혼합한 것을 제외하고 상기 비교예 8과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
A paper sheet was prepared in the same manner as in Comparative Example 8 except that the paper-making filler prepared in Comparative Example 6 and pulp were mixed in a weight ratio of 50:50 in Step 1 of Comparative Example 8.

<비교예 10>&Lt; Comparative Example 10 &

상기 비교예 8의 단계 1에서 상기 비교예 7에서 제조된 제지용 충전제와 펄프를 30 : 70의 중량비로 혼합한 것을 제외하고 상기 비교예 8과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
The paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 8 except that the paper-making filler prepared in Comparative Example 7 and the pulp were mixed in a weight ratio of 30:70 in the step 1 of Comparative Example 8.

<비교예 11>&Lt; Comparative Example 11 &

상기 비교예 10의 단계 1에서 상기 비교예 7에서 제조된 제지용 충전제와 펄프를 50 : 50의 중량비로 혼합한 것을 제외하고 상기 비교예 10과 동일하게 수행하여 종이를 제조하였다.
A paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 10, except that the paper-making filler prepared in Comparative Example 7 and pulp were mixed in a weight ratio of 50:50 in Step 1 of Comparative Example 10.

<실험예 1> 종이의 특성 분석<Experimental Example 1> Characterization of paper

본 발명에 따른 제지용 충전제를 포함하여 제조된 종이의 특성을 분석하기 위하여, 하기의 실험들을 수행하였다.
The following experiments were conducted to analyze the characteristics of paper made with papermaking fillers according to the present invention.

(1) 종이의 벌크 분석(1) Bulk analysis of paper

본 발명에 따른 실시예들과, 비교예들에서 제조된 종이의 유효성을 평가하기 위하여, 제조된 종이들의 벌크를 분석하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다. 이때, 상기 벌크는 두께를 평량으로 나눈 단위 질량당 부피이다.
In order to evaluate the effectiveness of the paper produced in the examples according to the present invention and the comparative examples, the bulk of the produced paper was analyzed and the results are shown in Table 1 and FIG. The bulk is the volume per unit mass of the thickness divided by the basis weight.

하기 표 1 및 도 1에 나타낸 바와 같이, 일반적인 중질탄산칼슘을 충전제로 사용하고 충전제 및 펄프가 30 : 70의 중량비로 제조된 종이인 비교예 1의 경우에는 약 1.62 cm3/g의 벌크를 나타내고, 일반적인 중질탄산칼슘을 충전제로 사용하고 충전제 및 펄프가 50 : 50의 중량비로 제조된 종이인 비교예 2의 경우에는 약 1.75 cm3/g의 벌크를 나타내었다.As shown in the following Table 1 and FIG. 1, in the case of Comparative Example 1 in which general heavy calcium carbonate was used as a filler and the paper and the pulp were produced in a weight ratio of 30:70, a bulk of about 1.62 cm 3 / g , A bulk of about 1.75 cm &lt; 3 &gt; / g in the case of Comparative Example 2, in which general heavy calcium carbonate was used as the filler, and the paper in which the filler and pulp were produced in a weight ratio of 50:50.

또한, 비교예 3에서 제조된 중질탄산칼슘 선응집체를 충전제로 사용하고 충전제 및 펄프가 30 : 70의 중량비로 제조된 종이인 비교예 4의 경우에는 약 1.67 cm3/g의 벌크를 나타내고, 비교예 3에서 제조된 중질탄산칼슘 선응집체를 충전제로 사용하고 충전제 및 펄프가 50 : 50의 중량비로 제조된 종이인 비교예 5의 경우에는 약 1.59 cm3/g의 벌크를 나타내었다.In the case of Comparative Example 4 in which the heavy calcium carbonate preaggregate prepared in Comparative Example 3 was used as a filler and the filler and pulp were prepared in a weight ratio of 30:70, the bulk was about 1.67 cm 3 / g, In the case of Comparative Example 5 in which the heavy calcium carbonate preaggregate prepared in Example 3 was used as a filler and the filler and pulp were produced in a weight ratio of 50:50, a bulk of about 1.59 cm 3 / g was exhibited.

나아가, 비교예 6 및 비교예 7에서 제조된 미세분을 포함하는 충전제를 사용하여 충전제 및 펄프가 30 : 70의 중량비로 제조된 종이인 비교예 8 및 비교예 10의 경우에는 약 1.90 및 약 1.95 cm3/g의 벌크를 나타내고, 비교예 6 및 비교예 7에서 제조된 미세분을 포함하는 충전제를 사용하여 충전제 및 펄프가 50 : 50의 중량비로 제조된 종이인 비교예 9 및 비교예 11의 경우에는 약 1.89 및 약 1.95 cm3/g의 벌크를 나타내었다.Further, in the case of Comparative Example 8 and Comparative Example 10 in which the filler and the pulp were prepared in a weight ratio of 30:70 by using the filler containing the fine particles prepared in Comparative Example 6 and Comparative Example 7, about 1.90 and about 1.95 cm &lt; 3 &gt; / g and Comparative Example 9 and Comparative Example 11 in which the filler and the pulp were produced in a weight ratio of 50:50 by using the filler containing the fine particles prepared in Comparative Example 6 and Comparative Example 7 And a bulk of about 1.89 and about 1.95 cm &lt; 3 &gt; / g.

반면, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 본 발명에 따른 나노셀룰로오스를 포함하는 제지용 충전제 및 펄프가 30 : 70의 중량비로 제조된 종이인 실시예 3 및 실시예 5의 경우에는 약 1.96 및 약 1.98 cm3/g의 벌크를 나타내고, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 본 발명에 따른 나노셀룰로오스를 포함하는 제지용 충전제 및 펄프가 50 : 50의 중량비로 제조된 종이인 실시예 4 및 실시예 6의 경우에는 약 2.05 및 약 1.99 cm3/g의 벌크를 나타내었다. On the other hand, in the case of Examples 3 and 5 in which the papermaking filler comprising nano-cellulose according to the present invention prepared in Example 1 and Example 2 and the paper in which the pulp was produced in a weight ratio of 30:70, Example 4 in which the papermaking filler comprising nanocellulose according to the present invention produced in Examples 1 and 2 and the pulp exhibiting a bulk of about 1.98 cm 3 / g were paper made in a weight ratio of 50:50, And about 2.05 and about 1.99 cm &lt; 3 &gt; / g in the case of Example 6.

이와 같이, 본 발명에 따른 나노셀룰로오스를 포함하는 제지용 충전제로 제조된 종이는 높은 벌크를 가질 뿐만 아니라, 충전제의 함량이 증가했음에도 불구하고, 더욱 높은 벌크를 가지는 것을 확인할 수 있었다.
As described above, it was confirmed that the paper made from the papermaking filler containing nanocellulose according to the present invention had a high bulk and a high bulk even though the content of the filler was increased.

(2) 종이의 열단장 분석(2) Thermal analysis of paper

본 발명에 따른 실시예들과, 비교예들에서 제조된 종이의 유효성을 평가하기 위하여, 제조된 종이들의 열단장을 분석하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 2에 나타냈다. In order to evaluate the effectiveness of the paper produced in the examples according to the present invention and the comparative examples, the heat treatment of the paper was analyzed, and the results are shown in Table 1 and FIG.

열단장은 종이의 인장 강도를 표시하는 표시방법의 일종으로, 상기 열단장은종이를 규정 치수로 자른 시험편의 끝을 고정시키고, 한쪽 끝으로 하중을 점점 늘려가며 잡아당겼을 때, 끊어지는 시점에서의 종이 길이를 측정함으로써 수행하였다 (ISO 1924-2).
The heat front is a kind of marking method for indicating the tensile strength of paper. The heat front end fixes the end of a specimen cut into a prescribed size of paper, and when the load is gradually increased to one end, Lt; / RTI &gt; (ISO 1924-2).

하기 표 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 일반적인 중질탄산칼슘을 충전제로 사용하고 충전제 및 펄프가 30 : 70의 중량비로 제조된 종이인 비교예 1의 경우에는 약 2.04 km의 열단장을 나타내고, 일반적인 중질탄산칼슘을 충전제로 사용하고 충전제 및 펄프가 50 : 50의 중량비로 제조된 종이인 비교예 2의 경우에는 약 0.99 km의 열단장을 나타내었다.As shown in the following Table 1 and Fig. 2, in the case of Comparative Example 1 in which general heavy calcium carbonate was used as a filler and the paper and the pulp were produced in a weight ratio of 30:70, a heat shrinkage of about 2.04 km was exhibited, In the case of Comparative Example 2 in which heavy calcium carbonate was used as the filler and the paper was produced in a weight ratio of 50:50 of the filler and pulp, the heat shrinkage was about 0.99 km.

또한, 비교예 3에서 제조된 중질탄산칼슘 선응집체를 충전제로 사용하고 충전제 및 펄프가 30 : 70의 중량비로 제조된 종이인 비교예 4의 경우에는 약 2.44 km의 열단장을 나타내고, 비교예 3에서 제조된 중질탄산칼슘 선응집체를 충전제로 사용하고 충전제 및 펄프가 50 : 50의 중량비로 제조된 종이인 비교예 5의 경우에는 약 1.14 km의 열단장을 나타내었다.In addition, Comparative Example 4, in which the heavy calcium carbonate preaggregate prepared in Comparative Example 3 was used as a filler, and the paper in which the filler and pulp were prepared in a weight ratio of 30:70, exhibited a heat shrinkage of about 2.44 km, In Comparative Example 5 in which the heavy calcium carbonate preaggregate prepared in Example 1 was used as a filler and the paper prepared in a weight ratio of 50:50 of filler and pulp was about 1.14 km.

나아가, 비교예 6 및 비교예 7에서 제조된 미세분을 포함하는 충전제를 사용하여 충전제 및 펄프가 30 : 70의 중량비로 제조된 종이인 비교예 8 및 비교예 10의 경우에는 약 2.52 및 약 2.58 km의 열단장을 나타내고, 비교예 6 및 비교예 7에서 제조된 미세분을 포함하는 충전제를 사용하여 충전제 및 펄프가 50 : 50의 중량비로 제조된 종이인 비교예 9 및 비교예 11의 경우에는 약 1.41 및 약 1.36 km의 열단장을 나타내었다.Further, in the case of Comparative Example 8 and Comparative Example 10 in which the filler and the pulp were prepared in a weight ratio of 30:70 by using the filler containing the fine particles prepared in Comparative Example 6 and Comparative Example 7, about 2.52 and about 2.58 in the case of Comparative Example 9 and Comparative Example 11 in which the filler and the pulp were produced in a weight ratio of 50:50 by using the filler containing the fine particles prepared in Comparative Example 6 and Comparative Example 7, About 1.41 and about 1.36 km, respectively.

반면, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 본 발명에 따른 나노셀룰로오스를 포함하는 제지용 충전제 및 펄프가 30 : 70의 중량비로 제조된 종이인 실시예 3 및 실시예 5의 경우에는 약 3.21 및 약 3.14 km의 열단장을 나타내고, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 본 발명에 따른 나노셀룰로오스를 포함하는 제지용 충전제 및 펄프가 50 : 50의 중량비로 제조된 종이인 실시예 4 및 실시예 6의 경우에는 약 1.85 및 약 1.86 km의 열단장을 나타내었다. On the other hand, in the case of Examples 3 and 5, in which the papermaking filler comprising nano-cellulose according to the present invention prepared in Example 1 and Example 2 and the pulp were produced in a weight ratio of 30:70, The papermaking filler containing nanocellulose according to the present invention produced in Examples 1 and 2 and the paper made in a weight ratio of 50:50, which exhibited a heat shrinkage of about 3.14 km, 6 showed a heat shrinkage of about 1.85 and about 1.86 km.

이와 같이, 본 발명에 따른 나노셀룰로오스를 포함하는 제지용 충전제로 제조된 종이는 우수한 열단장을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
As described above, it was confirmed that the paper made from the papermaking filler containing the nanocellulose according to the present invention had excellent heat shielding.

벌크의 경우도 열단장과 정확히 같은 경향을 보여, 나노셀룰로오스를 이용한 충전제를 사용한 실시예들이 높은 값을 보이고 있었다.
Bulk also exhibited the same tendency as heat shrinkage, and the examples using fillers using nanocellulose showed high values.

따라서, 본 발명에 따른 제지용 충전제를 포함하는 종이는 종이의 벌크가 향상되며, 우수한 열단장을 가지는 효과가 있다.
Therefore, the paper containing the papermaking filler according to the present invention has the effect of improving the bulk of the paper and having excellent heat shrinkage.

충전제의 종류Type of filler 충전제:펄프Filler: Pulp 벌크
(cm3/g)
bulk
(cm &lt; 3 &gt; / g)
열단장
(km)
Heat gauge
(km)
탄산칼슘
(%)
Calcium carbonate
(%)
실시예 3Example 3 실시예 1Example 1 30:7030:70 1.961.96 3.213.21 28.828.8 실시예 4Example 4 실시예 1Example 1 50:5050:50 2.052.05 1.851.85 49.949.9 실시예 5Example 5 실시예 2Example 2 30:7030:70 1.981.98 3.143.14 30.130.1 실시예 6Example 6 실시예 2Example 2 50:5050:50 1.991.99 1.861.86 49.349.3 비교예 1Comparative Example 1 GCCGCC 30:7030:70 1.751.75 2.042.04 31.831.8 비교예 2Comparative Example 2 GCCGCC 50:5050:50 1.621.62 0.990.99 51.851.8 비교예 4Comparative Example 4 비교예 3Comparative Example 3 30:7030:70 1.671.67 2.442.44 32.832.8 비교예 5Comparative Example 5 비교예 3Comparative Example 3 50:5050:50 1.591.59 1.141.14 51.951.9 비교예 8Comparative Example 8 비교예 6Comparative Example 6 30:7030:70 1.901.90 2.522.52 31.331.3 비교예 9Comparative Example 9 비교예 6Comparative Example 6 50:5050:50 1.891.89 1.411.41 49.149.1 비교예 10Comparative Example 10 비교예 7Comparative Example 7 30:7030:70 1.951.95 2.582.58 30.130.1 비교예 11Comparative Example 11 비교예 7Comparative Example 7 50:5050:50 1.951.95 1.361.36 48.648.6

Claims (12)

폭이 1 내지 300 nm이고, 길이/폭의 비(aspect ratio)가 10 내지 1,000이며, 물에 희석된 상태인 나노피브릴화 셀룰로오스(nanofibrillated cellulose, NFC)를 준비한후, 나노피브릴화 셀룰로오스에 대하여 1 : 1 내지 1 : 70의 중량비로 칼슘화합물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 1); 및
10 내지 80 ℃의 온도조건 하에서, 상기 단계 1에서 제조된 혼합물로 이산화탄소를 주입하는 단계(단계 2);를 포함하는 제지용 충전제의 제조방법.
Nanofibrillated cellulose (NFC) having a width of 1 to 300 nm and a length / width ratio of 10 to 1,000 and being diluted in water is prepared, and then the nanofibrillated cellulose Preparing a mixture by mixing a calcium compound at a weight ratio of 1: 1 to 1: 70 (step 1); And
(Step 2) of injecting carbon dioxide into the mixture prepared in step 1 under a temperature condition of 10 to 80 占 폚.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단계 1의 칼슘화합물은 산화칼슘, 수산화칼슘, 염화칼슘, 황산칼슘 및 인산칼슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 칼슘화합물인 것을 특징으로 하는 제지용 충전제의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the calcium compound of step 1 is at least one kind of calcium compound selected from the group consisting of calcium oxide, calcium hydroxide, calcium chloride, calcium sulfate and calcium phosphate.
제1항에 있어서,
상기 단계 1의 나노셀룰로오스 원료는 경질탄산칼슘(PCC) 또는 중질탄산칼슘(GCC)이 부착된 것을 특징으로 하는 제지용 충전제의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the nanocellulose raw material of step 1 is attached with light calcium carbonate (PCC) or heavy calcium carbonate (GCC).
제6항에 있어서,
상기 경질탄산칼슘(PCC) 또는 중질탄산칼슘(GCC)을 나노셀룰로오스 원료에 부착시키기 위하여 이온성 고분자를 사용하는 것을 특징으로 하는 제지용 충전제의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein an ionic polymer is used to adhere the hard calcium carbonate (PCC) or the heavy calcium carbonate (GCC) to the nanocellulose raw material.
제1항의 제조방법으로 제조되고, 나노셀룰로오스 원료에 탄산칼슘이 부착된 제지용 충전제.
A papermaking filler prepared by the manufacturing method of claim 1, wherein calcium carbonate is adhered to the nano-cellulose raw material.
제8항에 있어서,
상기 제지용 충전제는 길이/폭의 비(aspect ratio)가 1.5 내지 10.0인 것을 특징으로 하는 제지용 충전제.
9. The method of claim 8,
Wherein the papermaking filler has an aspect ratio of 1.5 to 10.0.
제8항의 제지용 충전제; 및
천연 펄프 또는 재생 펄프;를 포함하는 종이.
A papermaking filler according to claim 8; And
Natural pulp or recycled pulp.
제10항에 있어서,
상기 종이는 1 내지 80 중량%인 제지용 충전제; 및
20 내지 99 중량%인 천연 펄프 또는 재생 펄프를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이.
11. The method of claim 10,
Said paper comprising 1 to 80% by weight of a papermaking filler; And
Characterized in that it comprises 20 to 99% by weight of natural or recycled pulp.
폭이 1 내지 300 nm이고, 길이/폭의 비(aspect ratio)가 10 내지 1,000이며, 물에 희석된 상태인 나노피브릴화 셀룰로오스(nanofibrillated cellulose, NFC)를 준비한후, 나노피브릴화 셀룰로오스에 대하여 1 : 1 내지 1 : 70의 중량비로 칼슘화합물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 1);
10 내지 80 ℃의 온도조건 하에서, 상기 단계 1에서 제조된 혼합물로 이산화탄소를 주입하여 제지용 충전제를 제조하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 제조된 제지용 충전제와, 천연 펄프 또는 재생 펄프를 혼합하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 3의 혼합물을 초지기에 투입하여 종이를 제조하는 단계(단계 4);를 포함하는 종이의 제조방법.
Nanofibrillated cellulose (NFC) having a width of 1 to 300 nm and a length / width ratio of 10 to 1,000 and being diluted in water is prepared, and then the nanofibrillated cellulose Preparing a mixture by mixing a calcium compound at a weight ratio of 1: 1 to 1: 70 (step 1);
(Step 2) of preparing a papermaking filler by injecting carbon dioxide into the mixture prepared in step 1 under a temperature condition of 10 to 80 캜;
Mixing the papermaking filler prepared in step 2 with natural pulp or recycled pulp (step 3); And
And adding the mixture of step 3 to a paper machine to produce paper (step 4).
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