KR850001182B1

KR850001182B1 - Methods for preparing of meterials paper containing resin

Info

Publication number: KR850001182B1
Application number: KR1019830003103A
Authority: KR
Inventors: 김승환
Original assignee: 김승환
Priority date: 1983-07-07
Filing date: 1983-07-07
Publication date: 1985-08-19
Also published as: KR850001339A

Abstract

Paper having high tensile and wet strength is prepared from decomposed pulp in water by introducing a urea resin incipient condensation product at a high agitation speed of 1200 rpm. A fibrous solid product is recovered by introducing 10% sulfuric acid solution into the mixture and reducing the agitation speed, then neutralizing the mixture with an alkali solution, such as aqueous ammonia.

Description

Manufacturing method of raw materials using urea resin

본 발명은 요소수지액을 원료 펄프와 배합하여 소량의 원료펄프를 사용하고도 양질의 종이를 제조할 수 있는 지료를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a paper material by blending urea resin with raw material pulp to produce a high quality paper even using a small amount of raw material pulp.

종이는 식물성 섬유인 펄프를 해리하고 충전제, 사이즈제 등을 배합하여 제조하는 바, 종이원료로 사용되는 펄프는 종이의 용도에 따라 침엽수, 활엽수 등의 목제류는 물론이고 아마, 볏집, 폐지 등의 원자재를 사용하여 제조하고 있다.Paper is produced by dissociating pulp, which is vegetable fiber, and mixing filler and size agent.Pulp used as paper raw material is not only wood, such as softwood and hardwood, but also flax, crest, waste paper, etc. It is manufactured using raw materials.

그러나 섬유의 길이 등 품질의 우수성과 원자재 구입의 용이성 등에 의하여 통산의 인쇄용지는 침엽수로부터 제조한 펄프가 주로 사용되고 있지만 종이의 수요가 증가함에 따라 원자재의 공급이 원활하지 못함은 물론이고 펄프 가격의 상승으로 인하여 원자재인 침엽수로부터 제조한 원료 펄프를 소량 사용하면서도 양질의 종이를 생산할 수 있는 방법이 연구되고 있다.However, pulp made from conifers is mainly used for printing papers in Tongsan because of the quality of fiber and the quality and the ease of purchasing raw materials. However, as the demand of paper increases, the supply of raw materials is not smooth and the pulp prices are rising. Therefore, a method of producing high quality paper while using a small amount of raw material pulp prepared from conifers, which is a raw material, has been studied.

특허공보 공번 75-67호에 의하면 원료펄프에 다량의 규산나트륨(카렛트)과 무기산 및 폴리비닐알콜 등을 첨가하므로서 펄프를 증산하는 방법이 공개되었다. 즉 전기한 문헌에 공지된 내용은 원료펄프에 규산나트륨과 무기산을 배합하므로서 규산나트륨이 무기산에 의하여 분해되어 실리카겔 상태로 되면서 원료펄프의 섬유에 침투내지는 부착되므로서 섬유의 증량을 가져오는 것이 아니고 펄프 자체의 중량 증가를 도모한 것으로 판단된다. 이러한 공지방법은 펄프의 중량 증가는 이루어지지만 펄프의 섬유에 침투 또는 부착되는 실리카겔이 무기물질이므로 인장 강도와 습강도에 문제점이 있음을 알게 되었다.Patent Publication No. 75-67 discloses a method of increasing the pulp by adding a large amount of sodium silicate (carlet), an inorganic acid, polyvinyl alcohol, and the like to the raw pulp. That is, the contents known in the above-mentioned document are not mixed with sodium silicate and inorganic acid in the raw material pulp, so that the silicate is decomposed by the inorganic acid to form a silica gel, which penetrates into the fiber of the raw material pulp and does not bring about an increase in the fiber amount. It seems that the weight increase of itself was aimed at. In this known method, the weight of the pulp is increased, but the silica gel penetrated or adhered to the pulp fibers has been found to have problems in tensile strength and wet strength.

따라서 이러한 공지 방법에서는 페놀수지나 멜라민 수지를 첨가하므로서 인장 강도와 습강도를 향상시키는 방안이 검토되었었다.Therefore, in this known method, a method of improving the tensile strength and the wet strength by adding a phenol resin or melamine resin was examined.

본 발명은 전술한 종이 제조공정에 사용되는 펄프를 절약하는 방안을 연구하는 중 다량의 물에 분산 해리시킨 펄프에 요소와 포름알데하이드로 제조한 요소수지액을 투입하여 요소수지가 펄프의 섬유속으로 침투되게 한다음 황산용액을 소량씩 첨가 교반하여 요소수지가 완전 축합되도록 하므로서 펄프를 구성하는 섬유의 질을 향상시킴은 물론이고 전체 펄프량이 부피로 증량된 것과 같은 효과를 내도록 하여 종이 제조시 펄프사용량을 감소시킴을 알게되어 본 발명을 완성한 것이다.In the present invention, while studying the method of saving the pulp used in the paper manufacturing process described above, the urea resin is added to the fiber bundle of the pulp by adding urea resin and the urea resin liquid prepared by urea and formaldehyde into the pulp dispersed in a large amount of water. Permeate and add a small amount of sulfuric acid solution to make the urea resin completely condensed, thereby improving the quality of the fibers constituting the pulp as well as to increase the total pulp volume by volume. It has been found that to reduce the present invention has been completed.

본 발명의 목적은 원료 펄프를 소량 사용하고도 양질의 종이를 생산할 수 있는 지료를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for producing a paper which can produce high quality paper even with a small amount of raw pulp.

본 발명의 방법은 원료 펄프를 해리기에 넣고 다량의 물을 가하여 해리시킨 다음 액상의 요소수지 초기축합물을 가하고 10% 황산용액을 가하여 pH 1.5가 되도록 하고 요소수지의 축합이 완성된 다음 암모니아수로 중화시켜 섬유상의 고형분만을 여과 분리하는 방법으로 구성된다.In the method of the present invention, the raw pulp is dissociated by dissociation with a large amount of water, and then liquid urea resin initial condensate is added, 10% sulfuric acid solution is added to pH 1.5, and condensation of urea resin is neutralized with ammonia water. It is comprised by the method of filtering and separating only fibrous solid content.

이와같이 분리 회수된 섬유상 고형분은 충전제와 사이즈제를 가하여 완전 지료를 얻게되는 바, 충전제와 사이즈제는 섬유상 고형분의 회수전에 첨가할 수도 있다.The fibrous solids separated and recovered are added to the filler and the sizing agent to obtain a complete stock. The filler and the sizing agent may be added before the recovery of the fibrous solids.

본원 발명의 방법에 의하면 원료 펄프를 해리기에 투입하고 다량의 물을 넣어 해리시키면 원료 펄프의 섬유가 수중에 해리되어 분산되게 되는 바, 여기에 요소수지초기축합물을 투입하면 섬유소가 요소수지의 시이드역할을 하여 요소수지는 섬유소에 부착되면서 섬유소와 같은 선상으로 되고 황상의 첨가에 의하여 중축합되게 되는 것이다.According to the method of the present invention, when the raw material pulp is added to the dissociation and a large amount of water is dissociated, the fiber of the raw material pulp is dissociated and dispersed in water, and when the initial urea resin condensate is added thereto, the cellulose is transferred to the urea resin. It acts as a urea resin attached to the fiber, and becomes linear like the fiber and is polycondensed by the addition of the yellow phase.

본 발명의 실시에 있어서는 원료 펄프를 해리시키는 물의 양과 요소수지 첨가 후의 교반속도 및 황산의 첨가속도가 섬유소에 부착 형성되는 요소수지의 형상에 영향을 미치게 되는 바, 원료 펄프와 물의 양을 중량으로 1:18정도의 비율로 조절하여야 하고 교반속도는 약 1200-1300rpm 정도로 고속 교반하여야 하며 황산은 10%용액으로 만들어서 교반 속도를 줄이고 소량씩 서서히 투입하여야 한다. 즉 원료 펄프를 해리시키는 물의 양이 적으면 요소수지초기 축합물이 완전 축합될 때 섬유소와 같은 선상으로 되지 않게되고 교반속도가 느려도 괴상의 요소수지 축합물이 형성되어 지료로서의 품질이 저하되게 되며 교반속도가 느리면 요소수지가 섬유소와 같은 선상으로 형성되지 않고 미립상으로 형성되게 되어 요구하는 섬유상 물질을 얻을 수 없게 된다. 황산 첨가시에도 황산을 동시에 다량 첨가하면 괴상체가 형성되게 되고 황산 첨가시의 교반속도를 고속으로 하는 경우에는 섬유형태로 되지 않게 되므로 물의 양과 교반속도 및 황산 첨가방법을 적절히 조절하는 것이 중요하다.In the practice of the present invention, the amount of water dissociating the raw material pulp, the stirring speed after the addition of the urea resin, and the addition rate of sulfuric acid affect the shape of the urea resin attached to the fiber, and the amount of the raw material pulp and water is 1 by weight. It should be controlled at a ratio of about 18, and the stirring speed should be about 1200-1300rpm at high speed, and sulfuric acid should be made into 10% solution to reduce the stirring speed and gradually added in small amounts. That is, if the amount of water that dissociates the raw material pulp is small, the initial urea resin condensate is not condensed like a fiber when the condensate is completely condensed, and even if the stirring speed is slow, the bulk urea resin condensate is formed and the quality of the paper deteriorates. When the speed is slow, the urea resin is not formed linearly like fibrin but is formed into fine particles so that the required fibrous material cannot be obtained. Even when sulfuric acid is added, a large amount of sulfuric acid is added at the same time to form a bulk, and when the stirring speed is increased at the time of sulfuric acid, it is not in the form of fiber, so it is important to properly control the amount of water, the stirring speed, and the method of adding sulfuric acid.

이와같이 형성된 섬유상 물질은 요소수지가 섬유소에 단순히 부착된 상태가 아니고 요소수지와 섬유소간의 가교결합에 의하여 결합된 상태이므로 무기물인 실리카겔 등을 섬유소에 단순 침투시킨 경우와는 달리 제조된 종이의 인장강도를 향상시킴은 물론이고 습강도를 향상시켜 양질의 종이를 얻을 수 있게 한다.The fibrous material thus formed is not a state in which urea resin is simply attached to the fiber but is bonded by crosslinking between the urea resin and the fiber, and thus the tensile strength of the manufactured paper is different from that of simply infiltrating inorganic silica gel into the fiber. In addition to improving the wet strength can be obtained a good quality paper.

해리된 펄프에 요소수지와 황산을 첨가하여 섬유상 물질이 형성된 후에는 약 장시간 방치하므로서 섬유상 물질이 완전한 형태로 정착되게 하는 바, 약 15시간이 경과하면 섬유상 물질이 액상물질에서 완전히 분리되어 유동상태로 되게 되는 것이다. 그러나 이때의 섬유상 물질과 액상 물질은 황산의 첨가에 의하여 pH 1.5정도의 강산성을 띠고 있으므로 암모니아수를 가하여 pH 7-8정도로 중화시키고 고형섬유소분을 분리하여 완전한 중성으로 될때까지 수세한다.After the fibrous material is formed by adding urea resin and sulfuric acid to the dissociated pulp, the fibrous material is left to stand for a long time, so that the fibrous material is completely settled. After about 15 hours, the fibrous material is completely separated from the liquid material and flowed. It will be. However, the fibrous material and the liquid material at this time have a strong acidity of about pH 1.5 by the addition of sulfuric acid, so it is neutralized to pH 7-8 by adding ammonia water, and the solid fiber fraction is separated and washed until it is completely neutral.

이와같은 본 발명의 방법에 의하면 요소수지가 펄프의 섬유소에 가교 결합된 상태로 부착되면서 섬유소와 같은 형태로 되므로 원료 펄프를 소량 사용하여도 다량의 펄프를 사용한 것과 같은 종이를 얻을 수 있게 되어 원료펄프를 절약할 수 있고 제조된 종이는 섬유소와 요소수지간의 가교 결합에 의하여 인장 강도와 습강도가 우수하여 요소수지를 처리하지 아니한 원료 펄프만으로 제조된 종이와 동일하거나 보다 우수한 품질을 갖는 종이를 얻을 수 있게 된다.According to the method of the present invention, the urea resin is attached to the fiber of the pulp in a cross-linked state to form a fiber-like form, so that even when a small amount of the raw material pulp is used, a paper such as a large amount of pulp can be obtained. It is possible to save paper, and the paper produced has superior tensile strength and wet strength by crosslinking between cellulose and urea resin, so that the paper having the same or better quality than the paper made only from raw pulp that is not treated with urea resin can be obtained. Will be.

[실시예]EXAMPLE

물 1800ℓ가 들어있는 해리기에 원료펄프 1800ℓ를 투입하여 충분히 해리시킨 다음 액상의 요소수지 초기축합물(요소 16.5 : 포르말린 45 : 암모니아수 1의 중량비로 배합하여 제조함) 300kg을 1200rpm으로 교반하면서 5분 동안에 걸쳐 투입하고 교반속도를 500rpm으로 낮춘 후 10% 황산용액을 pH 1.5가 될때까지 서서히 투입한 다음 해리된 원료펄프의 섬유소에 요소수지가 부착되어 섬유상물질이 생기기 시작하면 교반을 중단하고 15시간 동안 방치한다.Dissolve enough by adding 1800ℓ of raw material pulp to dissociation containing 1800ℓ of water, and then 300kg of liquid urea resin initial condensate (urea 16.5: formalin 45: prepared by weight ratio of 1 ammonia water) for 5 minutes while stirring at 1200rpm. After stirring, lower the stirring speed to 500rpm, and slowly add 10% sulfuric acid solution until pH 1.5, and stop stirring when the urea resin is attached to the fiber of dissociated raw material pulp to form fibrous material. do.

약 15시간 후 섬유상물질이 완전히 생성되어 물층과 분리된 후 암모니아수를 가하여 pH 7로 조절한 후 여과망으로 섬유상물질을 분리하고 수세한다.After about 15 hours, the fibrous material is completely formed, separated from the water layer, and adjusted to pH 7 by adding ammonia water. The fibrous material is separated with a filter network and washed with water.

분리된 고형분을 오븐에서 완전 건조시키고 수분 10%로 되게 가습한 후 전체 고형분의 무게는 250kg이었다.The separated solid was completely dried in an oven and humidified to 10% moisture, and the total solid weight was 250 kg.

Claims

Dissolve the pulp in water about 18 times the pulp weight and stir at a high speed of 1200rpm while adding a small amount of initial condensate of urea resin about 3 times the pulp weight and lower the stirring speed. A method of manufacturing a stock using urea resin as a raw material, characterized by gradually injecting and neutralizing with an alkaline solution to recover fibrous solids.