KR101926600B1 - 종이 제품의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건식 스프레이 전분이 이동하는 재료의 웹에 도포되는, 종이, 판지(parperboard) 또는 마분지(cardboard)의 제조 방법에 관한 것으로서 전분이 적어도 0.5 m/s의 속도로 캐리어 가스와 함께 하나 이상의 노즐에 의해 분말 형태로 재료의 웹 상에 분무되는 것을 특징으로 한다.

Description

종이 제품의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING PAPER PRODUCTS}
본 발명은 스프레이 전분을 물질의 이동하는 습윤 시트에 도포함으로써 종이, 판지(paperboard) 또는 마분지(cardboard)의 제조를 위한 방법에 관한 것이다.
이후에 총체적으로 종이 제품들로 지칭되는 종이, 판지 또는 마분지를 제조할 때, 대부분의 경우 전분은 강도를 증가시키기 위해 첨가된다. 특히 신선한 펄프에 추가로 폐지를 더 많이 사용할 때, 전분의 첨가가 필요한데, 이는 재처리된 재활용 종이가 일반적으로 훨씬 더 짧은 평균 섬유 길이를 갖고, 이것이 종이 제품의 강도에 실질적으로 영향을 미치기 때문이다. 일반적으로, 건조 중량을 기준으로 0.5 내지 10 wt%, 종종 최대 15 wt%, 일반적으로 약 1 내지 5 wt%의 전분이 펄프 현탁액에 첨가된다.
전분은 매스(mass) 전분, 스프레이 전분 또는 표면 전분으로서 첨가될 수 있다. 매스 전분은 제지 기계의 지료 유입 시스템(approach flow system), 즉 헤드박스(headbox) 앞의 체스트(chest)에서 먼저 펄프 현탁액과 혼합되고; 양이온 및/또는 음이온성 변성 전분들이 빈번하게 사용되는데, 이것은 분말, 현탁액 또는, 가장 일반적으로 용액의 형태로 첨가된다.
스프레이 전분은 일반적으로 와이어 섹션(wire section)에서의 헤드박스 뒤에서 수용성 현탁액으로서 예를 들어, 대략 3%로 도포된다. 다중-층 종이 제품들의 제조 중에 스프레이 전분은 페이스팅(pasting) 동안 층 강도를 증가시키기 위해 종종(역시) 개별적인 층들 사이에 분무된다. 이렇게 도포된 스프레이 전분은 와이어 섹션을 통과할 때 물질 시트에 침투하고, 다시 종이 제품의 내부 강도를 증가시킨다.
표면 전분은 일반적으로 수용성 전분 용액의 박막의 형태로, 사이즈 프레스(size press)에서의 물질 시트의 표면상에, 즉 건조 섹션에서 도포, 즉 롤링(rolled)된다. 이러한 현탁액은 강도를 증가시킬 뿐 아니라, 표면 특성들, 특히 매끄러움(smoothness), 다공성 및 프린트 능력(printability)을 조정하도록 작용하고, 또한 사이징제들(sizing agents), 색소들(pigments), 염료들 및 최적의 증백제들(brighteners)과 같은 다수의 첨가제들을 함유할 수 있다.
물론, 전분 첨가의 필요성은 재활용 종이 또는 섬유들을 사용하므로서 생기는 경제적인 이익의 부분을 크게 감소시킨다. 전분이 소정의 그레인(grain) 크기 분포를 갖는 천연 폴리머인 점으로 인해, 현탁액의 수화된 스프레이 전분 그레인의 대부분은 와이어 섹션에 있는 물질 시트를 통과하여, 물과 함께 회수된다. 바람직하게 폐수로부터 전분을 회수함으로써, 하류의 하수 처리 공장 이전에 적어도 힘든 기계적 분리 없이, 이러한 스프레이 전분 부분은 추가적인 부담을 하수 처리 공장에 제공한다.
이러한 배경 이전에, 본 발명의 목적은 종이 제품의 제조를 위한 개선된 프로세스를 제공하는 것으로, 이 프로세스에 의해 전술한 단점들은 적어도 부분적으로 제거될 수 있다.
그 연구 과정 동안, 본 주제의 본 발명자는, 물 함량을 낮게 유지하고 종이의 강도를 향상시키기 위해 고체 스프레이 전분이 분말 형태로 물질의 습윤 시트에 도포되는 실험들을 수행하였다. 고체 스프레이 전분의 그러한 도포는 이미 DE 2,108,658에 언급된다. 이 특허에 개시된 발명은 습윤의 단일 층들을 함께 놓음으로써(couching) 다층형 마분지의 생산하는 것에 관한 것이다. 이들 단일 층들의 "본딩(bonding)"을 위해, 단일 층들 중 적어도 하나의 표면의 부분 상에 전분과 같은 접합제를 도포하는 것이 제안되고, 상기 도포시 전체 표면을 커버하지 않는 것이 중요하다고 언급되는데, 이는 이러한 방식으로 부피, 가스 침투율 및 물 침투율이 유지될 수 있기 때문이다. 특히, 2개의 단일 층들의 각 와이어 면들은 서로에 대해 놓일 수 있으며, 그 위에서 추가로 도포된 접합제는 와이어 면들의 표면들 근처에 가장 미세한 입자들의 잘 알려진 결점을 해결하는 것을 의미한다.
분말형 접합제의 이용이 유리한 것으로 언급되지만, 한 편으로 그러한 이용이 웹의 물 함량을 증가시키지 않고, 다른 한 편으로, 접합제의 점 모양의 도포, 수용성 용액의 분무 도포 또는 전분과 같은 양이온 접합제의 분산을 초래하기 때문에, 그럼에도 불구하고, 이러한 방식으로, 이산 입자들의 미세하고 균일한 분배가 달성될 수 있기 때문에 바람직한 것으로 개시된다. 이에 따라, 점성도는 접합제를 선택하기 위한 필수적인 인자인 것으로 언급되고(한편, 사실상, 점성도는 건식 도포시 무관하다), 유일한 실시예에서, 전분의 3% 수용성 용액이 분무된다. DE 2,108,658 A는, 건식 접합제가 어떻게 도포되어야 하는지를 명확히 개시하지 않는다. 하여간에, 접합제의 도포는 놓음 바로 전에, 즉 와이어 섹션의 단부에서 발생한다.
WO 2006/037750 A1 및 그 우선권 출원, DE 10 2004 048 430 A1에서, 고체 전분의 이용이 또한 제안된다. 용액 또는 그 분산액에 비해 고체 전분의 이용의 상세한 절차들 또는 장점들은 임의의 이들 출원들에 개시되지 않는다.
하지만, 본 발명자의 연구 결과들은, 물질 시트에 비해 건식 전분을 간단히 분산하거나 산란시키는 것이 가능하지만, 유용하지 않다는 것을 보여주었다. 현대 종이 기계들이 최대 2,000 m/min, 즉 120 km/h로 펄프 시트들을 운송하기 때문에, 물질 시트는 그 표면상에서 공기 층을 따라 운반된다. 건식 전분은 습윤 시트에 침투할 수 있기 위해 이러한 "공기 쿠션(air cushion)"을 통과해야 한다. 전분 분말이 시트 상에 간단히 뿌려지면, 많은 부분은 시트 표면에 심지어 도달하지 않고, 공기 층으로부터 되돌아오고, 주변 공기에서 분산되게 하고, 마지막으로 종이 기계에 나란한 지상에서 침전하거나, 통풍 시스템에 의해 흡입된다. 종이 강도의 현저한 증가는 이러한 방식을 달성하기 위해 불가능하다. 공기 쿠션에 의해 야기된 이러한 문제점들의 세트는 본 발명자에게 알려진 임의의 인용 문헌들에서 다루어지지 않는다.
이 문제에 대한 적어도 부분적인 해법은 금속 시트 바로 위에, 예를 들어 1cm보다 (훨씬) 더 작은 거리에서 건식 전분을 위한 분말 분배기를 제공하는 것이다. 따라서, 공기 층은 분말 분배기에서 파손되어, 건식 전분의 더 큰 부분은 시트 표면에 도달하게 된다. 하지만, 이러한 영역에서의 공기 난류로 인해, 전분의 비교적 큰 부분이 여전히 손실된 상태로 남아있다. 더욱이, 물질 시트에서의 균일하지 않은 영역들은 분말 분배기에서 펄스 시트가 해체될 위험을 초래하고, 이것은 최악의 경우에, 시트가 찢어지게 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 건조 전분을 첨가함으로써 전분의 큰 부분들이 손실되지 않고도, 종이 제품들의 강도 파라미터들의 상당한 개선들을 허용하는 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 건조 스프레이 전분이 재료의 이동하는 습윤 시트에 도포되고, 전분이 적어도 0.5 m/s의 속도로 캐리어 가스를 이용하여 하나 이상의 노즐(들)에 의해 분말의 형태로 재료의 습윤 시트 상에 스프레이되는 것을 특징으로 하는 종이, 판지 또는 마분지의 제조를 위한 방법을 제공함으로써 달성된다.
적어도 0.5 m/s의 속도로, 하나 이상의 노즐(들)을 통해 건식 전분을 스프레이- 간략함을 위해, 이후에 "노즐-분무"로서 간단히 지칭됨 -하므로서 캐리어 공기 스트림에 운송된 실질적으로 모든 전분은 물질 시트 위에서 공기 쿠션으로 침투할 수 있어서, 각각 시트 표면에 도달하거나, 그 안에 고정된다.
이를 행할 때, 물질 시트 위의 전분의 가능한 한 균일한 분배는 전체 표면적에 걸쳐 종이 제품의 강도 파라미터를 증가시키기 위해 바람직하다. 따라서, 종종 하나의 노즐만이 다음에 언급되더라도, 이것이 또한 복수, 예를 들어 노즐들의 하나 이상의 세트들을 포함하는 것이 이해되어야 한다. 더욱이, 전분은 웹의 상부 면 상에서 바람직하게 노즐-분무되는데, 이것은 또한 와이어 면에 반대편의 면을 의미하며, 이것은 펠트 면(felt side)으로 지칭된다. 하지만, 몇몇 경우들에서, 와이어로부터 습윤 시트를 해제한 후에, 하부 면으로부터 도포가 또한 발생할 수 있다.
캐리어 가스는 종이 웹 내에서 불필요한 반응들을 야기하지 않는 한 특히 제한되지 않고; 하지만, 비용 면에서, 공기가 통상적으로 선택되는 가스일 것이다.
본 발명의 프로세스의 추가 장점은, 노즐-분무된 고체 전분이 물질 시트에서의 물에 의해 습윤, 수화되고, 현탁되거나 용해될 특정 시간을 요구한다. 본 발명의 과정의 파라미터들, 예를 들어 노즐 압력, 전분의 유형 및 그레인 크기, 물 함량 및 물질 시트의 운송 속도, 와이어 섹션에서의 흡입 압력 등을 적절히 선택함으로써, 와이어 섹션을 통과하는 전분은 물질 시트를 완전히 침투하는데 충분한 시간을 갖지 않는다. 따라서, 와이어 섹션에서 물과 함께 회수된 실질적으로 어떠한 스프레이 전분도 없다.
와이어 섹션의 부분에 관한 특수한 한계가 없으며, 건식 전분은 물질 시트 상에 노즐-분무된다. 개선될 종이 제품의 각 파라미터들에 따라, 예를 들어, 헤드박스 직후 또는, 또한 워터-라인(water-line) 직전 또는 직후에 도포가 발생할 수 있어서, 전분이 물질 시트에 침투하고 그 안에 분배되는데 상이한 시간 기간이 걸린다. 워터-라인은, 표면이 더 이상 반사하지 않는 정도로 웹이 배수된 지점을 나타낸다.
예를 들어 파열 강도(bursting strength)를 개선시키기 위해, 왁스 크레용(wax crayon)을 이용하는 테스트에서 결정된, 소위 왁스 피크(Wax Pick) 값, 표면 강도의 핵심적인 형상(key figure)을 개선시키기 위해 헤드박스 직후에 스프레이 전분을 노즐-분무하는 것이 유리한 것으로 증명되었고, 이후에 예들에 의해 명확히 설명되는 바와 같이, 워터-라인 직후보다 빠르지 않게 노즐-분무될 것이다.
공통적으로 사용된 추가 파라미터들이 주어지면, 본 발명이 본 명세서에서 노즐로부터의 배출 속도(exit velocity)로 언급된 적어도 0.5 m/s, 바람직하게 적어도 1 m/s의 속도로 캐리어 가스로서 공기를 이용하여 물질 시트 상에 전분을 분무하는 것이 중요한 것으로 증명되었다. 0.5 m/s보다 낮은 배출 속도는 너무 낮아서, - 특히 두꺼운 공기 쿠션을 따라 운반하는 매우 빠르게 움직이는 종이 기계들을 통해 - 모든 노즐-분무된 전분이 공기 쿠션을 침투하도록 하는 것으로 증명되었다.
하지만, 매우 높은 배출 속도들, 예를 들어 2 또는 3 m/s 이상은 한 편으로, 비경제적으로 높은 노즐 압력을 요구하고, 다른 한 편으로 전분이 시트에 너무 깊게 또는 심지어 시트를 통과하여{"짧게 통과(short through)"} 프레스되도록 하여, 마지막에 와이어 섹션에서 전체 물질 시트를 침투할 수 있게 된다.
그러므로, 본 발명자의 현재의 발견들에 따라, 배출 속도에 대한 바람직한 범위들은 0.5 내지 3 m/s, 바람직하게 0.75 내지 2.5 m/s, 심지어 더 바람직하게 1 내지 2 m/s, 특히 1 내지 1.5 m/s이다.
물질 시트의 표면으로부터의 노즐(들)의 거리는 특히 제한되지 않고, 주로 노즐 배출 속도 및 물질 시트의 운송 속도에 의존한다. 노즐 출구에서 0.5 내지 3 m/s의 상기 바람직한 전분 입자 속도들에 대해, 5 내지 80cm, 바람직하게 10 내지 50cm의 노즐 거리들의 조합들이 유리한 것으로 보여주었다. 너무 긴 거리에 대해, 노즐 배출 속도는 공기 쿠션을 침투하기 위해 증가되어야 하고, 이것은 비경제적이며, 너무 작은 거리에 대해, 물질 시트의 표면 무결성(integrity)은 와이어 섹션에서 공기 제트에 의해 영향을 받을 수 있다.
노즐(들)을 통해 달성되는 분무 패턴, 즉 물질 시트의 표면상에 노즐(들)에 의해 공급된 전분 입자들이 또한 고려될 것이다. 전체 펄프 시트에 걸쳐 충분한 효과들을 달성하기 위해, 여러 개의 노즐들의 분무 패턴들이 중첩되어야 하고, 이에 따라 전분의 경우 균일한 도포를 허용한다. 이 때문에, 노즐들과 시트 사이의 거리가 너무 작으면, 필요한 노즐들의 개수는 너무 많을 것이고, 이것은 장치 비용들을 증가시킨다.
더욱이, 거리가 너무 짧으면, 분말 분배기에 관해 전술한 것과 유사한 문제점들이 발생할 수 있다. 특정한 종이 기계의 미리 결정된 동작 파라미터들에 대해, 노즐 개수, 노즐 배출 속도 및 노즐 거리의 각각의 최적의 조합은 과도한 실험 없이도 평균적인 기술자에 의해 쉽게 결정될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예들에서, 전분은 물질 시트 상에 충돌하기 전에 정전기적으로 대전된다. 따라서, 건식 전분은 일반적으로 지상의 펄프 시트에 의해 끌어 당겨지는데, 이것은 주위 환경들에 손실되는 이미 작은 부분의 전분 분말을 추가로 감소시킬 수 있다.
전분을 정전기적으로 대전하는 방법은 특히 한정되지 않는다. 예를 들어, 노즐에 공급되기 전에, 노즐에 들어가기 전에, 또는 노즐을 빠져나간 후에, 예를 들어 이온화 전극들에 의해 생성된 전기장을 통과함으로써 또는 노즐로 인도되는 공급 파이프에서의 마찰에 의해 정전기적으로 대전될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전분은 또한 예를 들어, 노즐 단부에서, 노즐에 이온화 전극들을 제공함으로써 노즐 내에서 정전기적으로 대전될 수 있다.
본 발명의 추가로 바람직한 실시예들에서, 노즐-분무는 물질 시트의 운송 방향에 반하여 수행되어, 즉, 평균 분무 방향은 시트의 운송 방향과 예각을 형성되는데, 바람직하게 30° 내지 60°의 각도를 형성한다. 이것은, 스프레이 전분이 위로부터 노즐 지국(nozzle station)에 도달하는 물질 시트 상으로 경사지게 분무된다는 것을 의미한다. 따라서, 공기 쿠션과 그 위에 충돌하는 전분 입자들 사이의 상대 속도가 증가하며, 이는 공기 쿠션의 침투를 용이하게 하고, 시트 상에 도포되지 않은 스프레이 전분의 부분을 추가로 감소시킨다. 이러한 방식으로, 건식 스프레이 전분은 또한 낮은 캐리어 가스 압력으로 노즐-분무될 수 있다.
물질 시트 상의 특정한 분배 패턴을 달성하기 위해, 여러 개의 노즐들이 사용되는 몇몇 경우들에서, 노즐들을 상이한 분무 각들로 설정하는 것이 유리할 수 있다. 이것은 또한, 특정 노즐들이 물질 시트의 이동 방향에 반하지 않고, 물질 시트의 이동 방향으로 향하게 되는 경우들을 포함한다.
노즐-분무된 전분의 유형이 특히 한정되지 않지만, 본 발명의 바람직한 실시예들에서, 노즐-분무에 사용된 스프레이 전분은 저온 용해가능 전분, 즉 와이어 섹션을 통과하는 동안 습윤 물질 시트에서 {콜로이드 형태로(colloidally)} 용해되도록 그레인 크기 분배 및 표면 특징들을 갖는 전분의 분말이다. 이것은, 전분이 펄프 시트의 다른 구성 요소들을 위한 접합제로서 효과적으로 작용하는 것을 보장한다 - 심지어 전분이 용액이 형성될 때 바로 이 효과를 전개하기 때문에 와이어 섹션에서만큼 일찍.
저온 용해가능 전분이 사용되거나 사용되지 않는지에 상관없이, 사용된 프레스 섹션의 유형에 크게 좌우된다. 특정한 프레스 펠트들을 이용할 때, 저온 용해가능 전분은 종종 바람직한데, 이는 와이어 섹션에서만큼 일찍 시작하는 페이스팅 프로세스가 전분으로 하여금 프레스 펠트 또는 프레스 롤에 적어도 부분적으로 고정하도록 할 수 있기 때문이다.
전분의 그레인 크기는 특히 한정되지 않고, 예를 들어 공통적으로 유럽에서 사용될 때 옥수수, 밀 또는 감자 전분이든지 간에, 또는 아시아에서 가장 쉽게 이용가능한 타피오카 또는 쌀 전분이든지 간에, 주로 전분의 기원에 좌우된다. 바람직하게, 본 발명에 따른 전분은, 어떠한 상당한 손실 없이도 계산된 노즐-분무를 허용하고 동시에 최적의 접합 효과들을 달성하기 위해 적어도 5㎛의 평균 그레인 크기를 갖는다. 평균 그레인 크기가 너무 작으면, 입자들은 너무 경량일 수 있어서, 공기 쿠션에 침투하지 못한다. 평균 그레인 크기가 너무 크면, 예를 들어 300 초과 또는 심지어 500 초과 ㎛이면, 미리 결정된 분량(dosage)은 시트 표면상의 원하는 분배를 달성하기에 충분한 수의 전분 입자들을 제공하지 않을 수 있어서, 노즐-분무된 전분의 양은 증가되어야 하고, 이것은 비경제적일 수 있다.
본 발명의 프로세스에 따라 노즐-분무된 전분의 양은 기본적으로 한정되지 않고, 특히, 스프레이 전분이 질량 전분 및/또는 표면 전분에 더하여 또는 그 대신에 적용되는 지에 따라 좌우된다. 바람직하게, 본 발명에 따른 스프레이 전분은 물질 시트의 건식 재료(dry matter)에 기초하여 0.1 내지 20 wt%, 바람직하게 0.2 내지 10 wt%의 양으로 도포된다. 가장 바람직하게, 본 발명의 프로세스에 따라 노즐-분무된 전분은 실질적으로 모든 질량 전분 및 표면 전분을 대체하고, 이것은 전체 종이 생산 프로세스를 간략하게 하고, 더 경제적이게 한다.
본 발명의 프로세스에서, 분말 스프레이 전분은 단독으로 또는 다른 고체 구성 요소들과 조합하여, 특히 사이징제들, 색소들, 염료들 등과 같은 분말 첨가제들과 함께 노즐-분무될 수 있고, 이것은 이들 구성 요소들을 위한 개별적인 혼합 또는 도포 단계들을 제거한다.
다음에서, 본 발명은, 단지 본 발명을 예시하도록 주어지고 한정으로서 고려되지 않아야 하는 특정한 실시예들에 의해 설명된다.
실시예 1 및 비교예 1
적절한 속도로 가동되는 긴-메시(long-mesh)의 종이 기계 상에서, 170 g/m2의 목표 기본 중량을 갖는 단층 종이는 양이온 질량 전분, 충진재(filler), 사이징제 및 습윤 강도 강화제(wet strength agent)의 첨가를 통해 침엽수, 유칼립투스 설페이트(eucalyptus sulfate) 및 쿠리퍼러스 설파이트(coniferous sulfite)로 구성된 순 펄프 혼합물로부터 생산되었다. 비교예에서, 어떠한 추가 스프레이 전분도 사용되지 않았으며, 본 발명의 예 1에서, 3-4 g/m2의 양으로 상업적이고, 분말 형태의, 과립 형태의, 산-변성된(acid-modified) 옥수수 전분이 15cm의 분무 노즐 거리 및 1.5 m/s의 노즐 배출 속도로 본 발명의 분무 노즐 디바이스에 의해 추가로 도포되었다. 이 예에서, 전분 도포는 헤드박스 직후에 발생하였다.
생산된 종이 시트들로부터, 테스트 견본들은 시트의 상이한 영역들로부터 취해졌고, 그 종이 특성들에 대해 분석되었다. 비교예 1(C1) 및 예 1(E1)에 대한 일반적인 종이 분석 방법들에서 얻어진 평균 값들은 다음의 표 1에서 비교된다.
C1 E1
기본 중량 [g/m2] 168 171
두께 [mm] 0.25 0.25
인장력 강도, 건식 길이방향[m]
교차방향[m]		 5,216
2,459		 6,070
2,750
파손 스트레인, 건식 길이방향[N/15 mm]
교차방향[N/15 mm]		 132.9
61.4		 154.2
70.1
왁스 피크 데니슨 12 13
버스팅 압력 절대값[N/cm2] 42.6 55.5
비교는 본 발명의 효과로 인해 강도 값들의 개선을 명백히 보여준다. 인장력 강도들 및 파손 스트레인들의 상당한 증가에 더하여, 초기값의 30%를 초과하는 만큼 버스팅 압력에서의 현저한 상승이 특히 두드러진다. 이것은 또한 헤드박스 직후의 도포로부터 초래되어, 전분이 물질 시트 내에서 분배하는데 충분한 시간이 있게 된다.
실시예 2 내지 10 및 비교예 2
본 발명의 방법은, 이 경우에 노즐-분무가 워터-라인 바로 전보다 더 일찍 이루어지지 않았고 다음 종류들의 전분이 사용되었다는 점을 제외하고 동일한 실험 장치를 이용하여 반복되었다.
A: 산-변성된 옥수수 전분
B: 산화된 옥수수 전분
C: 산화된 양이온 옥수수 전분
D: 순 옥수수 전분
E: 산화된 감자 전분
F: 산화된 아세틸레이트화 감자 전분
G: 산-변성된 감자 전분
본 발명의 비교예 2(C2) 및 예들 2 내지 10(E2 내지 E10)에 대한 결과들은 아래의 표 2에 나타난다.
VV2 BB2 BB3 BB4 BB5 BB6 BB7 BB8 BB9 BB10
스프레이 전분 A B C C D E F G G
영역 중량 [g/m2] 168 168 169 169 168 168 169 169 172 169
파손 길이, 건식 길이방향[m]
교차방향[m]		 5,051
2,375		 5,248
2,573		 5,269
2,549		 5,259
2,449		 5,357
2,508		 5,512
2,459		 5,247
2,504		 5,570
2,499		 5,179
2,561		 5,107
2,408
파손 강도, 건식 길이방향[N/15mm]
교차방향[N/15mm]		 127.7
59.7		 131.9
64.7		 134.0
64.8		 133.7
62.3		 135.4
63.4		 138.9
62.0		 133.4
63.7		 141.2
63.4		 134.0
66.3		 129.5
61.1
왁스 피크 데니슨 11 16 13 16 18 14 16 16 16 16
버스팅 강도 절대값[N/cm2] 45.7 50.3 46.2 48.0 47.0 51.7 46.9 45.4 48.2 44.4
표 2에서 알 수 있듯이, 다시 테스트된 모든 종이 특성들이 영역 중량을 (대략) 유지하면서 건식 스프레이 전분을 균일하게 노즐-분무함으로써 개선되었다. 하지만, 이러한 예들의 그룹에서, 버스팅 강도는 특히 크게 개선되지 않았지만(심지어 예 10에서 약간 감소됨), 왁스 피크 값, 즉 표면 강도는 대부분의 예들에서 45%만큼 개선되었고, 하나의 경우에 심지어 60% 초과만큼 개선되었다.
이것은 와이어 섹션의 시작이 아니라 워터-라인 직전보다 이르지 않은 도포로부터 초래된다. 이론에 의해 구속되기를 원하지 않고도, 이것이 웹에서의 더 높은 고체들의 농도를 초래하고, 이것이 다시 전분의 용해와 분배를 감속시키고 건식 스프레이 전분이 웹 내에 분배하는데 더 짧은 시간 기간을 초래하도록 나타난다는 것이 추정된다.
이들 모든 산출된 유리한 결과들에도 불구하고, 사용된 상이한 종류들의 전분 사이에 감지가능한 차이점들이 있다는 것이 또한 주목된다. 예를 들어, 전분들 D 및 F, 즉 순 옥수수 전분 및 산화된 아세틸레이트화 감자 전분은 파손 길이 및 파손 강도에 가장 강력한 영향들을 미치는 한편, 전분 C, 즉 산화된 양이온 옥수수 전분은 왁스 피크 값에 강한 영향을 미친다. 과도한 실험 없이도, 간단한 실험 작업들에 의해, 평균 기술자는 주어진 목적을 위한 가장 적합한 전분을 결정할 수 있을 것이다.
지금까지, 16 내지 18 데니슨의 왁스 피크 값들이 종이의 상당히 고가의 표면에 의해서만 실현될 수 있는 반면, 본 발명의 방법이 종이 생산 프로세스 동안 이미 대응하는 표면 강도를 제공할 수 있다는 것이 또한 언급할만한 가치가 있다.
그 결과, 본 발명은 상당히 개선된 특성들을 갖는 종이 제품들을 초래하는 프로세스를 명백히 제공한다.

Claims (12)

  1. 건식 스프레이 전분이 이동하는 재료의 습윤 시트에 도포되는, 종이, 판지(parperboard) 또는 마분지(cardboard)의 제조 방법에 있어서,
    전분이 적어도 0.5 m/s 그리고 3 m/s를 넘지 않는 속도로 캐리어 가스와 함께 하나 이상의 노즐(들)에 의해 분말 형태로 물질의 습윤 시트 상에 분무되는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 전분은 적어도 1 m/s의 속도로 재료 시트 상에 분무되는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 전분은 전체 재료 시트에 걸쳐 균일하게 분무되는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 전분은 정전기적으로 대전되는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 전분은 노즐(들)에 공급되기 전에 정전기적으로 대전되는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 전분은 노즐(들) 내에서 정전기적으로 대전되는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 전분은 위로부터 예각으로 노즐(들)에 도달하는 물질 시트 상에 분무되는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 물질 시트의 운송 방향과 평균 분무 방향 사이의 각도는 30° 내지 60° 내에 있는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 저온 용해가능 전분(cold soluble starch)이 분무되는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 전분은 적어도 5㎛의 평균 그레인 크기를 갖는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 전분은 물질 시트의 건식 재료(dry matter)에 기초하여 0.1 내지 20 wt%로 분무되는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 전분은 물질 시트의 건식 재료(dry matter)에 기초하여 0.2 내지 10 wt%로 분무되는 것을 특징으로 하는, 종이, 판지 또는 마분지의 제조 방법.
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