KR20060133679A - Paper whose content of flurescence whitening agents is diminished and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

A paper with a reduced content of a fluorescent whitening agent and a manufacturing method thereof are provided to separate a remaining content of a fluorescent whitening agent from a paper and remove the remaining content by green technology using enzymes. In a method for manufacturing a paper with a reduced content of a fluorescent whitening agent, an endosperm layer is separated from raw material pulp in a pulper and/or a beater while carrying out hydrolysis for an endosperm layer containing a fluorescent whitening agent by adding enzymes such as amylase, cellulase, xylanase, and mixture thereof to the raw material pump, wherein the raw material pulp is treated with the endosperm layer. Impurities are removed from the beaten raw material pulp through a cleaner and/or a screen, so that perfect pulp stuff is screened from the raw material pulp. The pulp stuff is compressed, dried and wound on a winder.

Description

형광 증백제의 함량이 감소된 제지 및 그 제조 방법 { PAPER WHOSE CONTENT OF FLURESCENCE WHITENING AGENTS IS DIMINISHED AND MANUFACTURING METHOD THEREOF} Paper making with reduced content of fluorescent brightener and its manufacturing method {PAPER WHOSE CONTENT OF FLURESCENCE WHITENING AGENTS IS DIMINISHED AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

도 1a는 내첨용 형광증백제의 함량과 형광 방출량의 상관관계를 나타낸 도면이다. Figure 1a is a view showing the correlation between the amount of internal brightening brightener and the amount of fluorescence emission.

도 1b는 표면 처리용 형광증백제의 함량과 형광 방출량의 상관관계를 나타낸 도면이다.Figure 1b is a view showing the correlation between the amount of fluorescent brightener for surface treatment and the amount of fluorescent emission.

도 2는 실험예 2에 따른 수초지의 형광 방출량을 나타낸 도면이다.2 is a view showing the amount of fluorescence emitted from a sheet of paper according to Experimental Example 2. FIG.

도 3은 실험예 2에 따른 형광증백제 함량을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a fluorescent brightener content according to Experimental Example 2.

도 4는 실험예 3에 따른 수초지의 형광 방출량을 나타낸 도면이다. 4 is a view showing the amount of fluorescence emitted from a sheet of paper according to Experimental Example 3. FIG.

도 5는 실험예 3에 따른 형광증백제 함량을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a fluorescent brightener content according to Experimental Example 3.

도 6은 실험예 4에 따른 수초지의 형광 방출량을 비교한 도면이다. 6 is a view comparing the amount of fluorescence emitted from a sheet of paper according to Experimental Example 4. FIG.

도 7은 실험예 4에 따른 형광증백제 함량을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a fluorescent brightener content according to Experimental Example 4.

도 8은 실험예 1 내지 실험예 4를 통해 얻은 형광증백제의 분리율 및 여과액의 COD를 측정하여 비교한 도면이다.FIG. 8 is a graph comparing the separation rate of the optical brightener obtained through Experimental Examples 1 to 4 and the COD of the filtrate.

도 9는 실험예 6에 따른 수초지의 형광 방출량을 나타낸 도면이다.9 is a view showing the amount of fluorescence emitted from a sheet of paper according to Experimental Example 6. FIG.

도 10은 실험예 6에 따른 형광증백제 함량을 나타낸 도면이다.10 is a view showing a fluorescent brightener content according to Experimental Example 6.

도 11은 실험예 5 내지 실험예 8를 통해 얻은 형광증백제의 분리율 및 여과액의 COD를 측정하여 비교한 도면이다.FIG. 11 is a graph comparing the separation rate of the optical brightener obtained through Experimental Example 5 and Experimental Example 8 and the COD of the filtrate.

본 발명은 위생용지의 형광물질 함량을 저감시키는 방법에 관한 것으로서, 특히 원료 내에 함유되어 공정으로 유입되는 형광증백제( Fluorescence Whitening Agents, 이하 FWA) 가운데 표면 처리를 통하여 폐지에 잔류하게 된 성분의 50% 이상을 분리, 제거할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for reducing the content of fluorescent substances in sanitary paper, and particularly, among the fluorescence whitening agents (FWA) contained in the raw material and remaining in the waste paper through surface treatment. The present invention relates to a method for separating and removing more than%.

위생용지인 화장지와 냅킨의 사용은 우리나라의 경제 및 문화수준 향상에 지속적으로 증가하고 있다. 현재 우리나라 국민 1인당 화장지소비량은 급속히 증가하였으며, 앞으로도 이러한 증가 경향은 지속될 것으로 전망된다. The use of sanitary paper and toilet paper and napkins is continuously increasing to improve the economic and cultural level of Korea. At present, the consumption of toilet paper per capita in Korea has increased rapidly, and this trend is expected to continue in the future.

화장지의 생산을 위한 원료로는 천연펄프인 표백크라프트펄프 및 CPO(computer printout)와 화이트레저(white ledger)를 중심으로 한 재활용폐지가 사용되고 있다. 천연펄프는 프리미엄급의 최고급 미용티슈 제조에 한정적으로 사용되고 있을 뿐이므로 일반적으로 사용되는 화장지는 대부분 재활용원료로 제조된다고 볼 수 있다. 위생용지의 주된 원료인 CPO와 화이트레저 등 인쇄용지는 특성상 매우 높은 백색도와 강도를 요구한다. 따라서 이 지종의 생산업체는 이 특성을 맞추고자 형광물질을 다량 사용하고 인쇄용지에 대한 품질 요구 수준이 높아짐에 따라 더욱 사용량이 증대될 추세이다. As raw materials for the production of toilet paper, bleached kraft pulp, which is a natural pulp, and recycled waste papers based on CPO (computer printout) and white ledger are used. Natural pulp is used only for the manufacture of premium premium cosmetic tissues, so most commonly used toilet paper is made of recycled materials. Printing papers such as CPO and white leisure, which are the main raw materials of sanitary paper, require very high whiteness and strength. Therefore, the producers of this paper use more fluorescent materials to meet these characteristics, and the demand for printing paper is increasing.

형광증백제는 백색도가 중요한 품질 규격인 인쇄용지 생산에 가장 널리 사용되고 있는 첨가제의 하나로서 펄퍼나 체스트에서 내첨되거나, 사이즈 프레스에서 전분이나 폴리비닐알코올 등과 함께 표면에 도피되고 있다. Fluorescent whitening agent is one of the most widely used additives for the production of printing paper, which is an important quality standard for whiteness, and is embedded in pulp or chest or escaped to the surface with starch or polyvinyl alcohol in size press.

일반적으로 사용되고 있는 형광증백제는 대부분 디아미노스틸벤디술포닉산(diaminostilbene disulfonic acid)계 화합물이다. 이 계통의 형광증백제는 톨루엔(toluene) 혹은 니트로톨루엔(nitro toluene)을 거쳐서 수용성 니트로톨루엔술포닉산(nitro-toluene sulfonic acid)을 만든다. 그 다음 공기를 사용하여 산화하면 2분자가 축합되어 디니트로스틸벤디술포닉산(dinitro stilbene disulfonic acid)이 되고 환원하면 디아미노스틸벤디술포닉산(diaminostilbene disulfonic acid)이 된다. 이상의 반응식은 화학식 1과 같다. Fluorescent brighteners generally used are mostly diaminostilbene disulfonic acid compounds. Fluorescent brighteners of this type make to water-soluble nitro-toluene sulfonic acid via toluene or nitrotoluene. After oxidizing with air, the two molecules condense into dinitro stilbene disulfonic acid, which in turn becomes diaminostilbene disulfonic acid. The above reaction scheme is represented by the formula (1).

Figure 112005032828800-PAT00001
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이처럼 종이의 내부, 표면 및 도공층에 함유된 형광염료는 이들 종이를 재활용할 경우 다시 제조된 종이에 필연적으로 형광염료를 잔류케 하는 원인이 된다. 이 잔류 형광물질의 인체에 대한 위해성은 대체로 나쁜 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히 위생용지는 피부와 접촉되어 사용되기 때문에 피부 부작용과 발암가능성이 끊임없이 제기되고 있으며, 보건 복지부에서도 식품 포장 용지의 경우 형광증백제의 첨가를 규제하고 있는 실정이다.As such, the fluorescent dyes contained in the inside, the surface, and the coating layer of the paper may cause the fluorescent dyes to remain in the paper produced again when these papers are recycled. It is known that the risk of this residual fluorescent substance to the human body is generally bad. In particular, since hygienic paper is used in contact with the skin, skin side effects and carcinogenic potential are constantly being raised, and the Ministry of Health and Welfare regulates the addition of fluorescent brighteners in the case of food packaging paper.

형광 증백제를 제거하는 방법으로 일본 특허 공개 번호(2003-502517호)에서 제안한 것과 같이, 형광 증백제를 처리하는 과정에서 트리아진(triazin) UVA 화합물을 함유하는 액을 첨가하는 방법이 있다.As a method for removing the fluorescent brightener, there is a method of adding a liquid containing a triazin UVA compound in the process of treating the fluorescent brightener, as proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-502517.

그러나, 암모늄기(-NH2), 술폰기(-SO3)등의 화학물질을 포함하기 때문에 독성과 악취를 동반하고, 친환경적이지 못하며, 현장에서도 핸들링이 어렵다는 문제점이 있다.However, since it contains chemicals such as ammonium group (-NH 2 ), sulfone group (-SO 3 ), it is accompanied by toxic and odor, and is not environmentally friendly, there is a problem that handling is difficult in the field.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 재생지를 제조하는 데 있어서 친환경적인 방법을 통해 형광증백제의 양을 최대한 줄이는 방법을 제안하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to propose a method for reducing the amount of fluorescent brightener as much as possible through an environmentally friendly method for producing recycled paper.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 형광 증백제의 함량이 감소된 제지의 제조 방법은In order to achieve the above object, a method of preparing paper with reduced content of a fluorescent brightener according to a feature of the present invention is

(a) 형광 증백제가 포함된 전분층으로 처리되어 있는 원료 펄프에 효소를 첨가하여 상기 전분층을 가수분해 하면서 펄퍼 및/ 또는 고해기에서 해리하는 단계, (b) 해리된 원료 펄프를 클리너 및/또는 스크린을 통과시켜 이물질을 제거하고 상기 해리된 원료 펄프로부터 지료를 정선하는 단계 및 (c) 상기 정선된 지료를 압축하고 건조시켜 권취기에 감는 초지 단계를 포함한다.(a) adding an enzyme to the raw pulp treated with a starch layer containing a fluorescent brightener to dissociate the starch layer in pulper and / or a beaker while hydrolyzing the starch layer; And / or removing foreign matter by passing through the screen and selecting a stock from the dissociated raw pulp, and (c) a papermaking step of compressing and drying the selected stock to wind it into a winder.

본 발명의 다른 특징은 상기와 같은 방법으로 제조된 형광 증백제의 함량이 감소된 제지이다.Another feature of the present invention is paper making with reduced content of the optical brightener prepared by the above method.

일반적으로, 염료의 경우 흡수된 빛 에너지는 분자의 진동운동 등의 열에너지로 사용되기 때문에 빛의 형태로 재방출되지 않는다. 하지만 형광증백제는 분자구조가 염료에 비해 상당히 강하기 때문에 분자의 진동에 의해 흡수된 빛 에너지를 소모시키기 어려우며 따라서 흡수된 빛 에너지 가운데 진동을 통하여 방출할 수 없는 에너지를 빛의 상태로 소모하여 다시 기저상태로 돌아오는 특성을 갖는다. 또한 형광증백제는 빛을 받는 들뜬 상태에 도달하면 바로 빛을 방출하여 기저상태로 돌아오지 못하고 비교적 장시간동안 들뜬 상태로 존재하게 된다. In general, in the case of dyes, the absorbed light energy is used as thermal energy such as vibration of molecules, and thus is not re-emitted in the form of light. However, fluorescent brighteners have a much stronger molecular structure than dyes, making it difficult to consume the light energy absorbed by the vibrations of the molecules. Therefore, the energy of the absorbed light energy cannot be released through the vibrations. Has the property of returning to the state. In addition, the fluorescent brightener emits light as soon as it reaches the excited state of the light and does not return to the ground state and remains in the excited state for a relatively long time.

형광증백제는 스틸벤(stilbene)을 기본 구조로 하고 있다. 스틸벤은 가운데 탄소와 탄소사이에 이중결합이 존재하는 불포화 탄화수소이기 때문에 형광증백제는 화학식 2로 표시되는 화합물 또는 이의 이성질체를 갖는다. Fluorescent whitening agent is based on stilbene. Since stilbene is an unsaturated hydrocarbon in which a double bond exists between carbon and carbon, the fluorescent brightener has a compound represented by Formula 2 or an isomer thereof.

일반적으로 트랜스형 형광증백제는 형광능력을 나타내지만 시스형 형광증백제는 그 성능을 가질 수 없다. 특히 트랜스형 형광증백제도 갑작스러운 자외선에 노출되거나 급격한 희석에 의해서도 시스형으로 전환될 수도 있다. 그러나 일단 트랜스형 형광증백제가 섬유에 고착되고 난 후에는 이성질체의 전환이 일어나지 않는다. Generally, trans type fluorescent brighteners show fluorescence ability, but cis type fluorescent brighteners cannot have the performance. In particular, trans-fluorescent brighteners may also be converted to cis-type by sudden exposure to ultraviolet rays or rapid dilution. However, the conversion of isomers does not occur once the transfluorescent brightener is fixed to the fiber.

Figure 112005032828800-PAT00002
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이때, 형광증백제는 도입되는 술폰기의 수에 따라 디술포(disulpho), 테트라술포(tetrasulpho), 헥사술포(hexasulpho)의 세 종류로 나뉜다. At this time, the fluorescent brightener is divided into three types, such as disulpho, tetrasulpho, and hexasulpho, depending on the number of sulfone groups to be introduced.

형광증백제는 4,4'- 디아미노스틸벤 -2,2' - 디술포닉산(4,4'-diaminostilbene-2,2'-disulfonic acid)을 기본 구조로 하여 술폰기를 같은 치환기를 도입하여 술폰기의 수를 결정하게 된다. Fluorescent whitening agent has 4,4'-diaminostilbene-2,2'-disulfonic acid (4,4'-diaminostilbene-2,2'-disulfonic acid) as basic structure and introduces the same substituents The number of sulfone groups will be determined.

화학식 2의 R1, R2 치환기에 의해 형광증백제의 종류가 달라지며, 표1 에 형광증백제의 종류에 따른 치환기의 종류를 나타내었다. R1의 위치에는 형광증백제의 종류에 관계없이 항상 일정한 치환기가 부착이 되나 R2의 위치에 다른 수의 술폰기를 갖는 치환기가 도입됨에 따라 형광증백제의 종류가 달라지게 된다. The type of fluorescent brightener varies depending on the substituents of R1 and R2 in Formula 2, and Table 1 shows the types of substituents depending on the type of fluorescent brightener. Regardless of the type of fluorescent brightener, a constant substituent is always attached to the position of R1, but the type of fluorescent brightener is changed as a substituent having a different number of sulfone groups is introduced at the position of R2.

Figure 112005032828800-PAT00003
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형광증백제의 용도는 크게 펄프슬러리에 직접 투입되는 내첨용, 표면사이징 처리시 전분호액에 투입되는 표면처리용 및 코팅시 코팅액에 투입되는 도공용으로 나뉠 수 있다.Fluorescent brighteners can be broadly divided into internal additives directly added to pulp slurry, surface treatments applied to starch solution during surface sizing treatment, and coatings applied to coating solution during coating.

디술포 FWA(Disulpho FWA)는 섬유에 대한 직접성이 좋기 때문에 주로 내첨용으로 사용되나 양이온성 첨가제와 상용성이 좋아 도공시에도 첨가되고 상대적으로 우수한 광학적 성질을 요구하는 지종에 사용된다. Disulpho FWA (Disulpho FWA) is mainly used for internal additives because of its good directivity to fibers, but it is also used for papers that have good compatibility with cationic additives and are added during coating and require relatively good optical properties.

테트라술포 FWA(Tetrasulpho FWA)는 디술포(disulpho) 타입에 비해 섬유에 대한 직접성이 떨어지지만 내첨용과 표면사이징용으로 많이 사용된다. 테트라술포 FWA(Tetrasulpho FWA)는 다른 종류의 형광증백제에 비해 상대적으로 비용이 저렴하고 디술포(disulpho) 타입에 비해 안정성이 더 높기 때문에 상대적으로 낮은 광학적 특성을 요구하는 지종에 많이 사용된다. Tetrasulpho FWA (Tetrasulpho FWA) is less direct to the fiber than the disulpho type, but is widely used for internal additives and surface sizing. Tetrasulpho FWA is widely used for papers that require relatively low optical properties because it is relatively inexpensive compared to other types of fluorescent brighteners and has higher stability than disulpho type.

헥사술포 FWA(Hexasulpho FWA)는 높은 용해도와 산(acid)에 대한 저항성이 우수하고 상당히 높은 광학적 특성을 요구하는 지종에 사용된다. Hexasulpho FWA (Hexasulpho FWA) is used for papers that have high solubility and resistance to acids and require significantly higher optical properties.

일반적으로 형광증백제의 적용에 있어 내첨시와 표면처리시 사용되는 형광증백제의 양의 비율은 1:4 정도로 표면처리시에 더 많은 양의 형광증백제를 사용하게 된다. In general, in the application of fluorescent brighteners, the ratio of the amount of fluorescent brighteners used in the internal treatment and the surface treatment is about 1: 4, so that a larger amount of the optical brightener is used in the surface treatment.

한편, 형광증백제는 술폰기(-SO3Na)를 가지고 있기 때문에 물에 용해되었을 때 음이온성을 나타내게 된다. 형광증백제가 섬유에 흡착됨에 따라 형광증백제가 띠는 음이온성 때문에 섬유의 제타포텐셜이 음의 값으로 증가하고 수용액상에서 형광증백제의 함량이 증가함에 따라 높은 양이온 요구량을 나타내게 된다. 이러한 특성을 이용하면 형광증백제의 흡착을 정량·정성적으로 분석할 수 있다. On the other hand, since the optical brightener has a sulfone group (-SO 3 Na), it shows anionicity when dissolved in water. As the optical brightener is adsorbed on the fiber, the anionicity of the optical brightener increases the zeta potential of the fiber to a negative value and the high cation demand is increased as the content of the optical brightener in the aqueous solution increases. By using these properties, adsorption of fluorescent brighteners can be quantitatively and qualitatively analyzed.

형광증백제의 흡착을 정량적으로 평가하기 위하여 펄프 상등액에 존재하는 미흡착된 형광증백제의 양을 측정한다. 수초지 제조시와 동일한 양의 펄프에 형광증백제를 투입하여 일정시간 동안 반응시킨 후 필터를 이용하여 펄프 상등액을 여과하였다. 여과된 펄프상등액을 PCD(particle charge detector)를 이용하여 양이온 요구량을 측정한다. 그리고 형광증백제가 첨가되지 않은 펄프 상등액을 동일한 방법으로 여과한 후 미흡착된 형광증백제에 의해 소비된 적정액(poly-DADMAC)의 양을 측정한다. 또한 펄프와 동일한 pH 조건에서 측정된 형광증백제의 전하밀도를 측정함으로써 미흡착된 형광증백제의 함량을 계산하고 이를 통하여 형광증백제의 흡착량을 측정한다. In order to quantitatively evaluate the adsorption of the fluorescent brightener, the amount of unadsorbed fluorescent brightener present in the pulp supernatant is measured. The pulp supernatant was filtered using a filter after a fluorescent whitening agent was added to the same amount of pulp as in the case of manufacturing a sheet of paper. The filtered pulp supernatant is measured for cation demand using a particle charge detector (PCD). After filtering the pulp supernatant to which the fluorescent brightener was not added, the amount of the titrant (poly-DADMAC) consumed by the unadsorbed fluorescent brightener was measured. In addition, by measuring the charge density of the fluorescent brightener measured at the same pH condition as the pulp, the content of the unadsorbed fluorescent brightener is calculated, and the adsorption amount of the fluorescent brightener is measured.

한편, 종이 내부나 혹은 표면 및 펄프상등액에 존재하는 형광증백제의 함량을 정량하기 위하여 다음과 같은 분석기법들을 적용하였다. 형광물질의 정성적 분석을 위해 자외선 램프(UV-lamp)를 이용하여 형광물질의 존재유무를 평가하였다. On the other hand, the following analytical methods were applied to quantify the amount of fluorescent brightener present in the paper or on the surface and pulp supernatant. For the qualitative analysis of the fluorescent material, the presence of the fluorescent material was evaluated by using an UV lamp.

형광증백제는 240-380 nm의 파장을 갖는 자외선을 흡수하여 파장 400-500 nm인 파란색의 가시광선을 방출한다. 이러한 성질을 이용하여 특정 파장의 자외선을 방출하는 이미지 복원 현미경(image restoration microscopy ; IRM)을 이용하여 형광증백제의 함량을 정량한다.Fluorescent brighteners absorb ultraviolet light having a wavelength of 240-380 nm and emit blue visible light having a wavelength of 400-500 nm. Using this property, the amount of fluorescent brightener is quantified using an image restoration microscopy (IRM) that emits ultraviolet rays of a specific wavelength.

이미지 복원 현미경은 수은 아크 램프(mercury arc lamp)를 광원으로 하고 필터와 광섬유(fiber optic)를 이용하여 일정한 파장과 안정된 에너지 세기의 광원을 공급하여 고해상도의 이미지를 얻는다. The image reconstruction microscope uses a mercury arc lamp as a light source, and uses a filter and a fiber optic to supply a light source having a constant wavelength and stable energy intensity to obtain a high resolution image.

형광증백제가 첨가된 종이의 이미지와 형광 방출량(emission)을 측정하면 형광증백제의 첨가됨에 따라 밝은 푸른색의 형광 현상이 발생하기 시작한다. When the image and fluorescence emission of the paper to which the fluorescent brightener is added are measured, light blue fluorescence starts to occur as the fluorescent brightener is added.

도 1a는 내첨용 형광증백제의 함량과 형광 방출량의 상관관계를 나타낸 도면이고, 도 1b는 표면 처리용 형광증백제의 함량과 형광 방출량의 상관관계를 나타낸 도면이다(도 1a 및 도 1b에서 형광증백제는 모두 T-FWA를 사용함). 이때 사용된 형광 방출량의 값은 평균값으로 하였다.Figure 1a is a view showing the correlation between the content of the internal brightening brightener and the amount of fluorescence emission, Figure 1b is a view showing the correlation between the amount of fluorescent brightener for surface treatment and the amount of fluorescent emission (fluorescence in Figures 1a and 1b) All brighteners use T-FWA). The value of the fluorescent emission amount used at this time was made into the average value.

도 1a 및 도 1b에서 보는 바와 같이 첨가량이 증가함에 따라 형광 현상을 나타내는 영역이 넓어지고 있음을 확인할 수 있다. 또한 형광증백제의 함량과 형광 방출량의 평균값은 지수함수의 상관관계를 나타낸다.As shown in Figure 1a and Figure 1b it can be seen that the area showing the fluorescence is widening as the amount of addition increases. In addition, the mean value of the amount of fluorescent brightener and the amount of fluorescent emission shows a correlation between the exponential function.

수학식 1은 형광증백제 함량과 형광 방출량의 평균값의 상관관계를 나타낸다. 이때 M은 형광 방출량의 평균값이고, y는 종이에 함유된 T-FWA 의 함량을 나타낸다.Equation 1 shows the correlation between the fluorescent brightener content and the average value of the fluorescent emission. At this time, M is the average value of the fluorescence emission, y represents the content of T-FWA contained in the paper.

y = y0 + a×exp(b×M) y = y 0 + a × exp (b × M)

이때, 내첨용 형광증백제를 사용한 경우와 표면 처리용 형광증백제를 사용한 경우의 y0 , a, b 값을 표로 나타내는 다음 표 2와 같다.In this case, the values of y 0, a, b in the case of using the internal brightening brightener and in the case of using the surface brightening brightener are shown in Table 2 below.

Figure 112005032828800-PAT00004
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한편, 우수한 광학적 특성이 요구되는 아트지나 인쇄용지에는 형광증백제가 상당량이 첨가되며, 내첨용 형광증백제보다는 표면사이징용 형광증백제가 더 많이 사용되고 있다. On the other hand, a significant amount of fluorescent brightener is added to art paper or printing paper that requires excellent optical properties, and more than the internal brightening brightener is used for the surface sizing fluorescent brightener.

일반적으로 형광증백제는 전분과 함께 종이의 표면에서 형성한 필름에 위치하고 있으므로, 전분층을 가수분해 시키면 형광증백제를 동시에 제거할 수 있다. In general, the optical brightener is located on the film formed on the surface of the paper together with the starch, so that the optical brightener can be removed simultaneously by hydrolyzing the starch layer.

따라서, 본 발명에서는 종이 표면에 존재하는 전분층을 제거하기 위하여 3가지 종류의 효소를 사용하였다. 전분의 α-D-(1-4) 글루코시딕 결합을 가수분해 시켜 전분을 용출하는 아밀라아제, 셀룰라아제/헤미셀룰라아제 복합 효소로서 버진 섬유 및 2차 가공섬유의 처리에 사용되는 셀룰라아제(Fibrezyme) 그리고 섬유특성 개선하기 위해 사용되는 셀룰라아제, 헤미셀룰라아제 및 자일라네이즈 복합 효소(multifect, 이하 "자일라네이즈 복합 효소"라 함)를 사용하였다. Therefore, in the present invention, three kinds of enzymes were used to remove the starch layer present on the paper surface. Amylase to elute starch by hydrolyzing α-D- (1-4) glucosidic bond of starch, cellulase / fibrezyme and fiber used for treatment of virgin fiber and secondary processed fiber Cellulase, hemicellulase and xylase complex enzymes (hereinafter referred to as "xylase complex enzymes") used to improve properties were used.

먼저 본 발명의 실험예를 설명하기에 앞서, 일반적으로 제지 과정을 살펴보면 크게 해리단계, 지료 정선 단계, 초지 단계를 포함한다.First, prior to explaining the experimental example of the present invention, looking at the papermaking process generally includes a dissociation step, paper stock selection step, grass paper step.

우선 해리단계(beating)에서는 펄프를 기계(펄퍼)를 사용하여 물에 풀어 해리시킨다. 이때, 원료 펄프에 내수성이 있는 콜로이드 물질을 혼합하는 사이징 처리를 하거나, 충전제 또는 염료를 더 첨가할 수도 있다.First, in the beating, the pulp is dissociated in water using a machine (pulper). At this time, the raw pulp may be subjected to a sizing treatment of mixing the colloidal material having water resistance, or a filler or a dye may be further added.

다음으로, 고해된 원료 펄프를 클리너 및/또는 스크린을 통과시켜 이물질을 제거하고 상기 고해된 원료 펄프로부터 지료를 정선하며, 정선된 지료를 압축하고 건조시켜 권취기에 감는 초지 단계를 거치면 제지과정은 완성된다.Next, the papermaking process is completed by passing the beaten raw pulp through a cleaner and / or screen to remove foreign substances, selecting a stock from the beaten raw pulp, compressing and drying the selected stock, and drying the wound. do.

따라서 다음 실험예에서는 해리단계에 있어서 효소를 첨가하는 실험을 하였으며, 지료 정선 단계, 초지 단계등은 본 발명이 속하는 분야에 있어서의 당업자라면 쉽게 알 수 있는 내용이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Therefore, in the following experimental example, the experiment was carried out to add the enzyme in the dissociation step, and the stock selection step, the papermaking step, etc. are easily understood by those skilled in the art to which the present invention belongs, so the description thereof will be omitted.

실시예 1

Figure 112005032828800-PAT00005
Example 1
Figure 112005032828800-PAT00005

지료를 조성하기 위하여 우선 형광증백제와 산화전분으로 표면사이징된 종이를 제조하였다. 활엽수를 이용하여 평량 100 g/㎡으로 수초지를 제조한 후 표면사이징을 하였다. 이 때 형광증백제(T-FWA)는 전건 전분에 대하여 1.0% 투입하였다. 표면사이징 처리된 종이는 해리기를 이용하여 3.0% 농도로 50,000 rev.으로 해리를 실시하여 지료를 준비하였다. In order to form a paper, first, a paper sized with a fluorescent brightener and starch oxide was prepared. After using the hardwoods to prepare a sheet of paper with a basis weight of 100 g / ㎡ was surface sizing. At this time, the fluorescent brightener (T-FWA) was added 1.0% to the starch. The surface-sized paper was dissociated at 50,000 rev. At 3.0% concentration using a dissociator to prepare a stock.

준비된 지료를 해리하는 과정에서 pH 6.0 내지 8.0, 40 내지 80℃의 온도 조건에서 0.01 내지 1.0% 농도로 아밀라아제를 첨가하여 30분에서 3시간정도 반응을 시켰다. 이 때 일정한 온도를 적용하기 위하여 가열기(heating mantle)를 사용하였고 교반기로 일정한 속도를 교반시켰다. In the process of dissociating the prepared stock, amylase was added at a concentration of 0.01 to 1.0% at a temperature of pH 6.0 to 8.0 and 40 to 80 ° C, and the reaction was performed for about 30 minutes to 3 hours. At this time, a heating mantle was used to apply a constant temperature and a constant speed was stirred with a stirrer.

이와 같이 아밀라아제 처리를 한 후 효소의 활성을 제거하기 위하여 정선단계와 초지단계를 거쳐 신속하게 수초지(평량 80 g/㎡)를 제작하였다. After the amylase treatment in order to remove the activity of the enzyme through a selection step and the papermaking step was quickly produced a paper sheet (basic weight 80 g / ㎡).

실시예 2Example 2

실시예 1과 동일한 조건과 방법으로 해리된 지료를 얻는다. 이때 준비된 지료를 해리하는 과정에서 pH 4.0 내지 8.0, 40 내지 80℃의 온도 조건에서 0.01 내지 1.0% 농도로 셀룰라아제를 첨가하여 30분에서 3시간정도 반응을 시켰다. 이하 수초지를 얻는 방법은 실시예1과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The disintegrated stock was obtained under the same conditions and methods as in Example 1. At this time, in the process of dissociating the prepared stock, the cellulase was added at a concentration of 0.01 to 1.0% at a temperature of pH 4.0 to 8.0 and 40 to 80 ° C., and the reaction was performed for about 30 minutes to 3 hours. Hereinafter, the method for obtaining a sheet of paper is the same as that of Example 1, and a description thereof will be omitted.

실시예 3Example 3

실시예 1과 동일한 조건과 방법으로 해리된 지료를 얻는다. 이때 준비된 지료를 해리하는 과정에서 pH 4.0 내지 7.0, 40 내지 80℃의 온도 조건에서 0.01 내지 1.0% 농도로 자일라네이즈 복합 효소를 첨가하여 30분에서 3시간정도 반응을 시켰다. 이하 수초지를 얻는 방법은 실시예1과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The disintegrated stock was obtained under the same conditions and methods as in Example 1. At this time, in the process of dissociating the prepared stock, the xylase complex enzyme was added at a concentration of 0.01 to 1.0% at a temperature of pH 4.0 to 7.0 and 40 to 80 ° C., and the reaction was performed for about 30 minutes to 3 hours. Hereinafter, the method for obtaining a sheet of paper is the same as that of Example 1, and a description thereof will be omitted.

실시예 4Example 4

실시예 1에서의 표면 사이징 처리된 종이 대신에 평량 100 g/㎡의 인쇄용지를 준비하였다. 이 때 실시예 1과 마찬가지로 형광증백제(T-FWA)는 전건 전분에 대하여 1.0% 투입하였다. 인쇄용지는 해리기를 이용하여 3.0% 농도로 50,000 rev.으로 해리를 실시하여 지료를 준비하였다. Instead of the surface sized paper in Example 1, a printing paper having a basis weight of 100 g / m 2 was prepared. At this time, the fluorescent brightener (T-FWA) was added 1.0% to starch starch as in Example 1. Printing paper was prepared by dissociating 50,000 rev. At 3.0% concentration using a dissociator.

준비된 지료를 해리하는 과정에서 pH 6.0 내지 8.0, 40 내지 80℃의 온도 조건에서 0.01 내지 1.0% 농도로 아밀라아제를 첨가하여 30분에서 3시간정도 반응을 시켰다. 이 때 일정한 온도를 적용하기 위하여 가열기(heating mantle)를 사용하였고 교반기로 일정한 속도를 교반시켰다. In the process of dissociating the prepared stock, amylase was added at a concentration of 0.01 to 1.0% at a temperature of pH 6.0 to 8.0 and 40 to 80 ° C, and the reaction was performed for about 30 minutes to 3 hours. At this time, a heating mantle was used to apply a constant temperature and a constant speed was stirred with a stirrer.

이와 같이 아밀라아제 처리를 한 후 효소의 활성을 제거하기 위하여 정선단계와 초지단계를 거쳐 신속하게 수초지(평량 80 g/㎡)를 제작하였다. After the amylase treatment in order to remove the activity of the enzyme through a selection step and the papermaking step was quickly produced a paper sheet (basic weight 80 g / ㎡).

실시예 5Example 5

실시예 4와 동일한 조건과 방법으로 해리된 지료를 얻는다. 이때 준비된 지료를 해리하는 과정에서 pH 4.0 내지 8.0, 25 내지 60℃의 온도 조건에서 0.01 내지 1.0% 농도로 셀룰라아제를 첨가하여 30분에서 3시간정도 반응을 시켰다. 이하 수초지를 얻는 방법은 실시예1과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The disintegrated stock was obtained under the same conditions and methods as in Example 4. At this time, in the process of dissociating the prepared stock, the cellulase was added at a concentration of 0.01 to 1.0% at a temperature of pH 4.0 to 8.0 and 25 to 60 ° C., and the reaction was performed for about 30 minutes to 3 hours. Hereinafter, the method for obtaining a sheet of paper is the same as that of Example 1, and a description thereof will be omitted.

실시예 6Example 6

실시예 4와 동일한 조건과 방법으로 해리된 지료를 얻는다. 이때 준비된 지료를 해리하는 과정에서 pH 4.0 내지 7.0, 40 내지 80℃의 온도 조건에서 0.01 내지 1.0% 농도로 자일라네이즈 복합 효소를 첨가하여 30분에서 3시간정도 반응을 시켰다. 이하 수초지를 얻는 방법은 실시예1과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The disintegrated stock was obtained under the same conditions and methods as in Example 4. At this time, in the process of dissociating the prepared stock, the xylase complex enzyme was added at a concentration of 0.01 to 1.0% at a temperature of pH 4.0 to 7.0 and 40 to 80 ° C., and the reaction was performed for about 30 minutes to 3 hours. Hereinafter, the method for obtaining a sheet of paper is the same as that of Example 1, and a description thereof will be omitted.

상기의 실시예들에서 제조한 수초지, 원료로 쓰인 표면 사이징 처리된 종이 및 인쇄용지를 이용하여 다음과 같은 실험을 하였다.The following experiments were carried out using the sheet paper prepared in the above examples, the surface-sized paper and the printing paper used as raw materials.

실험예 1Experimental Example 1

실시예 1 내지 3에서 원료로 쓰인 평량 100 g/㎡ 인 표면 사이징 처리된 종이의 형광증백제 함량을 평가하기 위해 이미지 복원 현미경(IRM)를 이용하여 이미지를 획득하였고 이미지 분석을 통해 평균 형광 방출량을 측정하였다. 또 효소를 반응시킨 지료를 필터로 여과하여 여과액의 COD(화학적 산소 요구량)를 측정하였다. 이와 같이 측정된 형광 방출량을 수학식 1에 대입하여 형광증백제 함량을 구한다.Images were obtained by using an image reconstruction microscope (IRM) to evaluate the fluorescent brightener content of the surface-sized paper having a basis weight of 100 g / m 2 used as raw materials in Examples 1 to 3, and the average fluorescence emission was determined by image analysis. Measured. In addition, the stock to which the enzyme was reacted was filtered through a filter, and the COD (chemical oxygen demand) of the filtrate was measured. The amount of fluorescence brightener measured by substituting the amount of fluorescence emission measured in this manner into Equation 1 is obtained.

실험예 2Experimental Example 2

실시예 1에서 제작한 표면사이징 처리된 종이를 원료 펄프로 하여 아밀라아제를 첨가하여 제작한 수초지를 실험예 1과 같은 방법을 이용하여 형광 증백제의 함량을 구하였다.The amount of fluorescent brightener was determined using the same method as Experimental Example 1, using the same method as Experimental Example 1, using the surface-sized paper prepared in Example 1 as a raw material pulp and adding amylase.

이때, 형광증백제의 분리율을 다음과 같은 수학식 2를 통해 계산하였다. 즉, 해리하기 전에 종이에 대한 FWA의 형광 방출량을 측정하여 수학식 1에 대입하여 형광 증백제의 함량을 구한 후, 해리 및 효소 처리된 종이의 형광증백제의 함량을 동일한 방식으로 하여 구하였다. At this time, the separation rate of the fluorescent brightener was calculated through the following equation (2). That is, before dissociation, the amount of fluorescence emission of FWA on paper was measured and substituted in Equation 1 to obtain the content of fluorescent brightener, and the content of fluorescent brightener of dissociated and enzymatically treated paper was calculated in the same manner.

분리율(%) = (A-B)/A*100 % Separation = (A-B) / A * 100

(A: 해리하기 전에 종이에 함량된 FWA 양, B: 물리 화학적 처리를 하고 난 뒤에 종이에 잔존하는 FWA 양)(A: amount of FWA contained in paper before dissociation, B: amount of FWA remaining on paper after physicochemical treatment)

먼저, 도 2는 실험예 1 및 실험예 2에 대한 해리하기 전에 종이에 함유되어 있는 형광증백제의 양을 통해 측정한 형광 방출량과 아밀라아제로 효소처리를 하여 제작된 수초지의 형광 방출량을 비교한 도면이다. 도 2에서 보는 바와 같이, 아밀라제에 의한 효소처리과정을 포함하여 제작한 수초지가 해리하기 전의 종이의 경우보다 적은 값의 형광 방출량이 측정되었다. First, Figure 2 compares the fluorescence emission measured by the amount of fluorescence brightener contained in the paper before the dissociation for Experimental Example 1 and Experimental Example 2 and the fluorescence emission of the paper produced by enzyme treatment with amylase Drawing. As shown in Fig. 2, the amount of fluorescence emission was measured to be smaller than that of the paper before the dissociated paper produced by the enzyme treatment with amylase.

이와 같이 측정된 형광 방출량을 수학식 1에 대입하여 구한 형광증백제 함량을 도 3에 도시하였는데 형광 방출량의 값이 적을수록 형광증백제의 함량도 작다는 것을 알 수 있다. 즉, 아밀라아제에 의한 효소처리과정이 진행되면 형광증백제의 함량도 감소된다는 것을 알 수 있다.The fluorescence brightener content obtained by substituting the fluorescence emission measured as described above in Equation 1 is shown in FIG. 3. The smaller the value of the fluorescence emission amount, the smaller the content of the fluorescence brightener. That is, it can be seen that as the enzyme treatment process by amylase proceeds, the content of fluorescent brightener is also reduced.

이때, 수학식 2에 각각 해리하기 전에 종이에 함량된 FWA 양과 아밀라아제를 첨가하여 제작된 수초지에 잔존하는 FWA 양을 대입하여 분리율을 구하면 아밀라아제가 섬유 표면에 남아 있는 전분층을 가수분해함으로써 형광증백제의 약 57%가 분리 제거되었다. At this time, before dissociation in Equation 2, the amount of FWA contained in the paper and the amount of FWA remaining in the paper produced by adding amylase were substituted to obtain a separation rate. About 57% of the whitening agent was separated off.

실험예 3Experimental Example 3

실시예 1에서 제작한 표면사이징 처리된 종이를 원료 펄프로 하여 셀룰라아제를 첨가하여 제작한 수초지를 실험예 1과 같은 방법을 이용하여 형광 증백제의 함량을 구하였다.The surface-treated paper prepared in Example 1 was used as a raw material pulp, and the amount of fluorescent whitening agent was determined using the same method as that of Experimental Example 1, using the paper produced by adding cellulase.

도 4는 실험예 1 및 실험예 3에 대한 해리하기 전에 종이에 함유되어 있는 형광증백제의 양을 통해 측정한 형광 방출량과 셀룰라아제로 효소처리를 하여 제작된 수초지의 형광 방출량을 비교한 도면이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 셀룰라아제에 의한 효소처리과정을 포함하여 제작한 수초지가 해리하기 전의 종이의 경우보다 적은 값의 형광 방출량이 측정되었다. 4 is a view comparing the fluorescence emission measured by the amount of fluorescence brightener contained in the paper before the dissociation for Experimental Example 1 and Experimental Example 3 and the amount of fluorescence emission of the paper produced by enzyme treatment with cellulase . As shown in FIG. 4, the amount of fluorescence emission was measured to be smaller than that of the paper before dissociation of the prepared paper including the enzymatic treatment with cellulase.

이와 같이 측정된 형광 방출량을 수학식 1에 대입하여 구한 형광증백제 함량을 도 5에 도시하였는데 실험예 1과 마찬가지로 셀룰라아제에 의한 효소처리과정이 진행되면 형광증백제의 함량도 감소된다는 것을 알 수 있다.The fluorescence brightener content obtained by substituting the fluorescence emission measured as described above in Equation 1 is shown in FIG. 5, and as in Experimental Example 1, it can be seen that the fluorescence brightener content decreases as the enzyme treatment process proceeds with the cellulase. .

이때, 수학식 2에 각각 해리하기 전에 종이에 함량된 FWA 양과 셀룰라아제를 첨가하여 제작된 수초지에 잔존하는 FWA 양을 대입하여 분리율을 구하면 셀룰라아 제가 섬유 표면에 남아 있는 전분층을 가수분해함으로써 형광증백제의 약 53%가 분리 제거되었다. At this time, before dissociation in Equation 2, the amount of FWA contained in the paper and the amount of FWA remaining in the paper produced by adding cellulase were substituted, and the separation rate was obtained. Cellulase hydrolyzed the starch layer remaining on the fiber surface. About 53% of the brightener was separated off.

실험예 4Experimental Example 4

실시예 1에서 제작한 표면사이징 처리된 종이를 원료 펄프로 하여 자일라네이즈 복합 효소를 첨가하여 제작한 수초지를 실험예 1과 같은 방법을 이용하여 형광 증백제의 함량을 구하였다.The surface-treated paper prepared in Example 1 was used as a raw material pulp, and the amount of fluorescent whitening agent was determined using the same method as Experimental Example 1 by adding xylanase complex enzyme.

도 6은 실험예 1 및 실험예 4에 대한 해리하기 전에 종이에 함유되어 있는 형광증백제의 양을 통해 측정한 형광 방출량과 자일라네이즈 복합 효소로 효소처리를 하여 제작된 수초지의 형광 방출량을 비교한 도면이다. Figure 6 shows the fluorescence emission amount measured by the amount of fluorescence brightener contained in the paper before the dissociation for Experimental Example 1 and Experimental Example 4 and the amount of fluorescence emission of the paper produced by enzymatic treatment with xylanase complex enzyme It is a figure compared.

아밀라아제와 셀룰라아제를 첨가한 경우와 마찬가지로, 자일라네이즈 복합 효소에 의한 효소처리과정을 포함하여 제작한 수초지가 해리하기 전의 종이의 경우보다 적은 값의 형광 방출량이 측정되었다. As in the case of addition of amylase and cellulase, the amount of fluorescence emission was measured to be smaller than that of the paper before dissociation of the prepared paper, including the enzymatic treatment with xylanase complex enzyme.

이와 같이 측정된 형광 방출량을 수학식 1에 대입하여 구한 형광증백제 함량을 도 7에 도시하였는데 자일라네이즈 복합 효소에 의한 효소처리과정이 진행되면 형광증백제의 함량도 감소된다는 것을 알 수 있다.The fluorescence brightener content obtained by substituting the fluorescence emission measured as described above in Equation 1 is shown in FIG. 7. It can be seen that the fluorescence brightener content decreases as the enzymatic treatment with the xylanase complex enzyme proceeds.

마찬가지로, 수학식 2를 통해 형광증백제의 분리율을 구하면, 자일라네이즈 복합 효소가 섬유 표면에 남아 있는 전분층을 가수분해함으로써 형광증백제의 약 54%가 분리 제거되었다. Similarly, when the separation rate of the fluorescence brightener was obtained through Equation 2, about 54% of the fluorescence brightener was separated and removed by the hydrolysis of the starch layer remaining on the surface of the xylanase complex enzyme.

도 8은 실험예 1 내지 실험예 4를 통해 얻어진 세종류의 효소를 첨가하였을 때의 형광증백제의 분리율 및 여과액의 COD(화학적 산소 요구량)를 측정하여 비교한 도면이다.FIG. 8 is a graph comparing the separation rate of the fluorescent brightener and the COD (chemical oxygen demand) of the filtrate when three kinds of enzymes obtained through Experimental Examples 1 to 4 were added.

도 8에서와 같이 아밀라아제, 셀룰라아제 및 자일라네이즈 복합 효소 중에서 아밀라아제가 가장 높은 형광증백제의 분리율을 나타내었으며, 여과액의 COD 또한 가장 높은 값을 나타내었다. As shown in FIG. 8, amylase showed the highest separation rate of fluorescence brightener among amylase, cellulase, and xylase complex enzyme, and the COD of the filtrate also showed the highest value.

즉, 여과액에 분리된 형광 증백제가 많이 섞이게 되므로, 화학적 산소 요구량도 더욱 증가했음을 알 수 있다.That is, since the separated optical brightener is mixed in the filtrate, it can be seen that the chemical oxygen demand is further increased.

실험예 5Experimental Example 5

실험예 1에서의 표면 사이징 처리된 종이 대신에 실험예 5에서는 실시예 4 내지 6에서 원료로 쓰인 평량 100 g/㎡ 인 인쇄 용지의 형광증백제 함량을 평가하기 위해 이미지 복원 현미경(IRM)를 이용하여 이미지를 획득하였고 이미지 분석을 통해 평균 형광 방출량을 측정하였다. 또 효소를 반응시킨 지료를 필터로 여과하여 여과액의 COD(화학적 산소 요구량)를 측정하였다. 이와 같이 측정된 형광 방출량을 수학식 1에 대입하여 형광증백제 함량을 구한다.Instead of the surface-sized paper in Experimental Example 1, Experimental Example 5 used an image reconstruction microscope (IRM) to evaluate the fluorescence brightener content of the printing paper having a basis weight of 100 g / m 2 used as raw materials in Examples 4 to 6. Images were acquired and the average fluorescence emission was measured through image analysis. In addition, the stock to which the enzyme was reacted was filtered through a filter, and the COD (chemical oxygen demand) of the filtrate was measured. The amount of fluorescence brightener measured by substituting the amount of fluorescence emission measured in this manner into Equation 1 is obtained.

실험예 6Experimental Example 6

실시예 4에서의 인쇄용지를 원료 펄프로 하여 아밀라아제를 첨가하여 제작한 수초지를 실험예 1과 같은 방법을 이용하여 형광 증백제의 함량을 구하였다.The amount of fluorescent brightener was determined using the same method as Experimental Example 1, which was prepared by adding amylase to the printing paper in Example 4 as a raw material pulp.

도 9는 실험예 5 및 실험예 6에 대한 해리하기 전에 인쇄용지에 함유되어 있 는 형광증백제의 양을 통해 측정한 형광 방출량과 상기 인쇄용지를 원료로 하여, 아밀라아제 효소처리를 하여 제작된 수초지의 형광 방출량을 비교한 도면이다. 도 9에서 보는 바와 같이, 아밀라아제에 의한 효소처리과정을 포함하여 제작한 수초지가 해리하기 전의 종이의 경우보다 적은 값의 형광 방출량이 측정되었다. Figure 9 shows the amount of fluorescence emission measured by the amount of fluorescent brightener contained in the printing paper before dissociation for Experimental Example 5 and Experimental Example 6 and the amylase enzyme treatment using the printing paper as a raw material. It is a figure which compared the fluorescent emission amount of papermaking. As shown in FIG. 9, the amount of fluorescence emission was measured to be smaller than that of the paper before dissociation of the prepared sheet including the enzyme treatment with amylase.

이와 같이 측정된 형광 방출량을 수학식 1에 대입하여 구한 형광증백제 함량을 도 10에 도시하였는데 표면사이징 처리된 종이를 원료로 하여 아밀라아제를 첨가한 경우와 마찬가지로 인쇄용지를 원료로 한 경우, 셀룰라아제에 의한 효소처리과정이 진행되면 형광증백제의 함량은 감소된다는 것을 알 수 있다.The fluorescence brightener content obtained by substituting the fluorescence emission measured as described above in Equation 1 is shown in FIG. As the enzyme treatment proceeds, it can be seen that the content of the fluorescent brightener is reduced.

실험예 7Experimental Example 7

실시예 5에서의 인쇄용지를 원료 펄프로 하여 셀룰라아제를 첨가하여 제작한 수초지를 실험예 1과 같은 방법을 이용하여 형광 증백제의 함량을 구하였다.The amount of fluorescent brightener was determined using the same method as Experimental Example 1, using the same method as Experimental Example 1, which was prepared by adding cellulase to the printing paper as a raw material pulp.

실험예 8Experimental Example 8

실시예 6에서의 인쇄용지를 원료 펄프로 하여 자일라네이즈 복합 효소를 첨가하여 제작한 수초지를 실험예 1과 같은 방법을 이용하여 형광 증백제의 함량을 구하였다.The amount of fluorescent whitening agent was determined using the same method as Experimental Example 1, using the same method as Experimental Example 1, which was prepared by adding the xylase complex enzyme to the printing paper as a raw material pulp.

실험예 7 및 실험예 8의 결과를 이용하여, 인쇄용지를 원료로 하여 셀룰라아제와 자일라네이즈 복합 효소를 각각 효소 처리하여 제작한 수초지의 형광증백제 분리율 및 여과액의 COD을 구하여 도 11에 함께 나타내었다.Using the results of Experimental Example 7 and Experimental Example 8, the fluorescent whitening agent separation rate and the COD of the filtrate obtained by enzymatic treatment of cellulase and xylanase complex enzyme, respectively, were used as printing paper as raw materials. Shown together.

도 11에서 보는 바와 같이 아밀라아제의 경우 약 60%의 형광 증백제가 분리되었고, 셀룰라아제와 자일라네이즈 복합 효소의 경우에는 약 30%의 분리율을 나타내었다. 또한 아밀라아제를 첨가한 경우 여과액의 COD도 가장 높은 값을 나타내었다. As shown in FIG. 11, about 60% of the fluorescent brightener was isolated in the case of amylase, and about 30% in the case of the cellulase and xylanase complex enzyme. In addition, when the amylase was added, the COD of the filtrate also showed the highest value.

상기 실험예들을 통해 알 수 있듯이, 표면사이징 처리된 종이와 인쇄용지를 각각 원료로 하여 수초지를 제작하는 과정에서 효소를 첨가할 경우, 대부분의 경우 처음의 종이에 포함된 형광증백제의 50% 이상이 분리 제거되었다.As can be seen from the above experimental examples, when enzyme is added in the process of making a sheet paper using the surface-sized paper and the printing paper as raw materials, in most cases, 50% or more of the fluorescent brightener contained in the first paper. This was removed and separated.

특히 아밀라아제를 효소로 첨가한 경우가 형광증백제의 분리율이 가장 탁월함을 알 수 있다. In particular, the addition of amylase as an enzyme can be seen that the separation rate of the optical brightener is the most excellent.

이상에서 본 발명의 바람직한 실험예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred experimental examples of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

본 발명은 형광 증백제의 함량이 감소된 제지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 친환경적인 방법으로 펄프 원료 내에 포함되어 있는 형광증백제의 약 50% 이상이 제거된 제지를 제공할 수 있다.The present invention relates to a paper making with reduced amount of fluorescent brightener and a method for producing the same, according to the present invention, it is possible to provide a paper making the removal of at least about 50% of the fluorescent brightener contained in the pulp material in an environmentally friendly manner. Can be.

Claims (12)

(a) 형광 증백제가 포함된 전분층으로 처리되어 있는 원료 펄프에 효소를 첨가하여 상기 전분층을 가수분해 하면서 펄퍼 및/ 또는 고해기에서 해리하는 단계;(a) adding an enzyme to the raw pulp treated with a starch layer containing a fluorescent brightener to dissociate it in the pulper and / or the beaker while hydrolyzing the starch layer; (b) 해리된 원료 펄프를 클리너 및/또는 스크린을 통과시켜 이물질을 제거하고 상기 해리된 원료 펄프로부터 지료를 정선하는 단계; 및(b) passing the dissociated raw pulp through a cleaner and / or screen to remove debris and selecting a stock from the dissociated raw pulp; And (c) 상기 정선된 지료를 압축하고 건조시켜 권취기에 감는 초지 단계를 포함하는,(c) a papermaking step of compressing and drying the selected stock and winding it to a winder; 형광증백제의 함량이 감소된 제지의 제조 방법.A method for producing paper with a reduced content of fluorescent brightener. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 형광 증백제는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 또는 이의 이성질체인 것을 특징으로 하는 제지의 제조 방법.The fluorescent brightener is a compound represented by the following formula (2) or a method for producing paper, characterized in that an isomer thereof. [화학식 2] [Formula 2]
Figure 112005032828800-PAT00006
Figure 112005032828800-PAT00006
상기 화학식 2에서,In Chemical Formula 2, R1은 R1 is
Figure 112005032828800-PAT00007
이며,
Figure 112005032828800-PAT00007
Is,
R2는R2 is
Figure 112005032828800-PAT00008
,
Figure 112005032828800-PAT00009
또는
Figure 112005032828800-PAT00008
,
Figure 112005032828800-PAT00009
or
Figure 112005032828800-PAT00010
임.
Figure 112005032828800-PAT00010
being.
제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 효소는 셀룰라아제, 헤미 셀룰라아제, 아밀라아제, 자일라네이즈 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 제지의 제조 방법. Said enzyme is selected from the group consisting of cellulase, hemi cellulase, amylase, xylanase and mixtures thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에 원료 펄프에 내수성이 있는 콜로이드 물질을 혼합하는 사이징 단계; 및/또는 A sizing step of mixing the colloidal material having water resistance to the raw material pulp between steps (a) and (b); And / or 충전제 또는 염료를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 형광 증백제의 함량이 감소된 제지의 제조 방법.A method of making paper with a reduced content of fluorescent brightener, further comprising the step of adding a filler or dye. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 원료 펄프는 표면 사이징 처리된 제지 또는 인쇄용지인 제지의 제조 방법.The raw material pulp is a paper manufacturing method of the surface-sized paper or printing paper. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 아밀라아제는 최적 pH 가 6.0 내지 8.0이며, 지료 100 중량부에 대해서 0.01 내지 1.0 중량부로 처리되는 것을 특징으로 하는 제지의 제조 방법.The amylase has an optimum pH of 6.0 to 8.0, and is treated with 0.01 to 1.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the paper. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 아밀라아제는 40 내지 80℃의 온도에서 30분 내지 3시간 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 제지의 제조 방법.The amylase is a method for producing paper, characterized in that the treatment for 30 minutes to 3 hours at a temperature of 40 to 80 ℃. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 셀룰라아제는 최적 pH 가 4.0 내지 8.0이며, 지료 100 중량부에 대해서 0.01 내지 1.0 중량부로 처리되는 것을 특징으로 하는 제지의 제조 방법.The cellulase has an optimum pH of 4.0 to 8.0, the method of producing paper, characterized in that the treatment is 0.01 to 1.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the paper. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 셀룰라아제는 40 내지 80℃의 온도에서 30분 내지 3시간 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 제지의 제조 방법.
Figure 112005032828800-PAT00011
The cellulase is a manufacturing method of paper making, characterized in that the treatment for 30 minutes to 3 hours at a temperature of 40 to 80 ℃.
Figure 112005032828800-PAT00011
제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 셀룰라아제, 헤미 셀룰라아제, 아밀라아제, 자일라네이즈 중 자일라네이즈를 포함하여 선택된 혼합물은 최적 pH 가 4.0 내지 7.0이며, 지료 100 중량부에 대해서 0.01 내지 1.0 중량부로 처리되는 것을 특징으로 하는 제지의 제조 방법.The mixture selected from the cellulase, hemi cellulase, amylase, and xylase among the xylase has an optimum pH of 4.0 to 7.0, and is treated with 0.01 to 1.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the paper. . 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 셀룰라아제, 헤미 셀룰라아제, 아밀라아제, 자일라네이즈 중 자일라네이즈를 포함하여 선택된 혼합물은 40 내지 80℃의 온도에서 30분 내지 3시간 동안 처리하는 것을 특징으로 하는 제지의 제조 방법.The cellulase, hemi cellulase, amylase, the mixture selected including xylanase of xylanase is a method of producing paper, characterized in that the treatment for 30 minutes to 3 hours at a temperature of 40 to 80 ℃. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 의해 제조된 제지.Papermaking produced by any one of the preceding claims.
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