WO2020101239A1 - 종이용 해조류 펄프 제조 방법 및 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법 - Google Patents

종이용 해조류 펄프 제조 방법 및 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법 Download PDF

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차완영
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주식회사 마린이노베이션
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    • D21H27/30—Multi-ply

Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to a method of manufacturing a seaweed pulp for paper and a method of manufacturing a paper using seaweed pulp.
  • An object of the present invention is to provide a seaweed pulp manufacturing method for paper and a paper manufacturing method using seaweed pulp in consideration of the fact that the fibers of the seaweed pulp are easily broken and shortened or the water absorption rate is high.
  • Method for producing seaweed pulp for paper is a step of filtering the foreign material from the seaweed sludge to extract the pulp raw material liquid, agitating the pulp raw material liquid and pulping the pulp raw material liquid into the seaweed pulp and And filtering only the seaweed pulp belonging to a predetermined fiber length from the pulped seaweed pulp.
  • the seaweed sludge may include at least one of a woodfish and a blacktail.
  • the predetermined fiber length may be set to 5 mm or more.
  • the step of pulping the pulp raw material liquid may further include cutting the seaweeds contained in the pulp raw material liquid into a length of a first length or more and a second length or less.
  • the first length may be set to 5 mm, and the second length may be set to 20 mm.
  • the step of pulping the pulp raw material liquid includes rotating the propeller provided inside the pulping apparatus containing the pulp raw material liquid, and stirring the pulp raw material liquid, and the rotation speed of the propeller is 20 rpm to 50 rpm. Can be set to
  • Method of manufacturing a seaweed pulp for paper is to filter the foreign material from the seaweed sludge to extract the pulp raw material liquid, the step of filtering only the seaweed fragments of the first length or more from the pulp raw material liquid and the first length And agitating the pulp raw material solution containing only the above seaweed fragments to pulverize the pulp raw material solution into seaweed pulp.
  • the first fiber length may be set to 5 mm.
  • the method of manufacturing a seaweed pulp for paper comprises the steps of filtering out the foreign material from the seaweed sludge and extracting the pulp raw material solution and stirring the pulp raw material solution to pulverize the pulp raw material solution into seaweed pulp.
  • the step of pulping the pulp raw material liquid further includes cutting the algae contained in the pulp raw material liquid to a first length or more and a second length or less.
  • the first length may be set to 5 mm, and the second length may be set to 20 mm.
  • paper is produced by using the seaweed pulp for paper manufactured by the method for producing seaweed pulp for paper.
  • the paper manufacturing method is a method of manufacturing paper using the seaweed pulp for paper manufactured by the seaweed pulp manufacturing method for paper, and is produced by using at least one of cotton pulp and wood-based pulp. And overlapping the sheet produced using the seaweed pulp for the paper.
  • Method of manufacturing a paper using seaweed pulp is a step of overlapping a sheet produced using one or more of cotton pulp and wood-based pulp and a sheet produced using seaweed pulp and heat on the overlapping sheets It includes the step of adding.
  • the paper manufacturing method using seaweed pulp includes the steps of overlapping a sheet produced using at least one of a cotton pulp and a wood-based pulp and a sheet produced using a seaweed pulp and between the overlapping sheets. And applying the adhesive.
  • paper by adjusting the fiber length of the seaweed pulp to a length sufficient to be made of paper, paper can be produced using a seaweed pulp having a sufficient fiber length.
  • the paper can be produced by adjusting the water absorption rate of the entire paper by overlapping a seaweed sheet having a high water absorption rate and a cotton / wood sheet having a low water absorption rate.
  • 1 is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing seaweed pulp for paper and a method of manufacturing paper using seaweed pulp according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a seaweed pulp for paper and a method of manufacturing a paper using seaweed pulp according to an embodiment of the present invention
  • directional terms such as upper side, lower side, one side, and the other side are used in connection with the orientation of the disclosed drawings. Since the components of the embodiments of the present invention can be positioned in various orientations, the directional terms are used for illustrative purposes and are not limiting.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from other components.
  • first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing a seaweed pulp for paper according to an embodiment of the present invention and a paper manufacturing method using a seaweed pulp
  • FIG. 2 is a method of manufacturing a seaweed pulp for paper according to an embodiment of the present invention
  • It is a flow chart for explaining a paper manufacturing method using seaweed pulp.
  • the method is described by dividing the method into a plurality of steps, but at least some of the steps are performed by changing the order, combined with other steps, omitted together, divided into detailed steps, or not shown. One or more steps can be performed in addition.
  • the red algae (seaweed) pulp developed in the related art is not suitable for manufacturing paper due to the short fiber length. Accordingly, the method of manufacturing seaweed pulp for paper of the present invention described below includes processes for adjusting the length of the fibers of the seaweed pulp.
  • the method of manufacturing seaweed pulp for paper may include a sludge filtering process (S110), a pulping process (S120), and a pulp filtering process (S130).
  • the seaweed pulp produced through the method of manufacturing seaweed pulp for paper may be manufactured from paper through the papermaking process (S200).
  • the pulp raw material liquid can be obtained by filtering the seaweed sludge with a filter in the filter device 110.
  • the details of the sludge filtering process (S110) are as follows.
  • Seaweed sludge may be a raw material of seaweed that has been softened.
  • the raw materials of seaweed may be agar-agar (ceylon moss) and sea string.
  • Seaweed sludge may be the remainder of the extract used as food from the softened seaweed raw material. Seaweed sludge is not purified and may contain foreign matter.
  • the seaweed sludge containing the foreign material may be filtered out of the foreign material in the filter device 110 to extract the pulp raw material liquid.
  • the pulp raw material liquid in which large foreign matters are filtered out may include fine seaweed raw materials (eg, starfish and squirrel, etc.). Seaweed raw materials may be in an unpeeled state.
  • the pulp raw material liquid filtered in the sludge filtering process (S110) may be accommodated in the pulping apparatus 120 for the pulping process (S120).
  • the pulping raw material solution accommodated in the pulping apparatus 120 is stirred, thereby pulping to form seaweed pulp.
  • Pulping may be a process of removing the shell of a seaweed raw material and spreading the fibers of the seaweed raw material at a uniform concentration.
  • the seaweed pulp may be one in which fibers of a seaweed raw material are evenly spread in a liquid phase (for example, water).
  • a chemical catalyst or the like may be added to the pulp raw material solution to promote the formation of seaweed pulp. The details of the pulping process are as follows.
  • the pulping raw material liquid may be supplied from the filter device 110 to the inside of the pulping device 120.
  • a process of cutting the seaweeds of the pulp raw material solution may be added.
  • the seaweed of the pulp raw material liquid may be cut to a length greater than or equal to a first length.
  • the first length may be set to 5 mm because the seaweed pulp may be paper in the papermaking process.
  • the speed at which the pulp raw material is pulped into the seaweed pulp may rapidly decrease. Specifically, when the length of the seaweeds of the pulp raw material liquid exceeds 20 mm, the speed of pulping may be rapidly slowed, so the second length may be set to 20 mm. In consideration of this, seaweeds of the pulp raw material liquid may be cut into 5 mm (first length) to 20 mm (second length).
  • the propeller provided inside the pulping apparatus 120 may rotate.
  • the pulp raw material liquid may receive kinetic energy to form turbulence.
  • the slower the rotational speed of the propeller to stir the pulp raw material solution the lower the pulping rate of the pulp raw material solution.
  • the rotational speed of the propeller is less than the first speed, the pulping rate of the pulp raw material liquid may be rapidly lowered.
  • the faster the propeller rotates the more the seaweed of the pulp raw material is cut, which may shorten the length of the seaweed.
  • the rotational speed of the propeller may be set to 20 rpm (first speed) to 50 rpm (second speed).
  • heat may be applied to the inside of the pulping apparatus 120 in order to promote the pulp raw material solution to become a seaweed pulp in the pulping process (S120).
  • a range of heat applied to the pulping apparatus S120 may be set.
  • pressure may be applied to the inside of the pulping apparatus 120.
  • the lower the applied pressure the lower the rate at which the pulp raw material is pulped into seaweed pulp.
  • the higher the pressure applied the thinner the seaweed of the pulp raw material liquid, the more easily it can be cut.
  • the seaweed of the pulp raw material is often cut, so the length of the seaweed may be shortened.
  • a range of pressure applied to the pulping apparatus S120 may be set.
  • pulp raw material solution in order to promote the pulp raw material solution to become a seaweed pulp in the pulping step (S120), hydrogen peroxide, caustic soda, etc. may be added to the pulp raw material solution as a chemical catalyst.
  • a bleaching process for making the seaweed pulp white may be added.
  • the pulping process (S120) and the bleaching process can be repeated multiple times. As the pulping process (S120) and the bleaching process are repeated many times, white and pure pulp can be obtained, but the fiber length of the seaweed pulp may be shortened.
  • seaweed pulp of fibers that have been cut and shortened to be unsuitable for the papermaking process may be mixed.
  • the seaweed pulp may be supplied to the filter device 130.
  • the pulp filtering process (S130) only the seaweed pulp having a fiber length suitable for the papermaking process may be filtered out of the seaweed pulp supplied from the pulping apparatus 120.
  • the pulp filtering process (S130) may filter only seaweed pulp having a fiber length equal to or greater than the first length for use in the papermaking process (S200).
  • a seaweed pulp having a fiber length less than a predetermined length may be removed using a sieve.
  • the present invention is not limited thereto, and the pulp filtering process (S130) may filter only seaweed pulp having a fiber length equal to or greater than a predetermined length through various methods such as centrifugation and suspension separation.
  • the seaweed pulp having a predetermined fiber length or more that has passed through the pulp filtering process (S130) may be moved to the storage device 140 and stored.
  • the pulp filtering process S130 may be performed before the pulping process S120.
  • the pulp filtering process (S130) may be set to filter and remove pieces of seaweeds less than a first length from the pulp raw material solution.
  • paper may be manufactured using seaweed pulp manufactured through a sludge filtering process (S110) to a pulp filtering process (S130).
  • the seaweed pulp accommodated in the storage device 140 may be supplied as a seaweed pulp as a raw material for manufacturing paper. Since the water absorption rate of seaweed pulp is high, in order to solve this problem, the papermaking process (S200) manufactures paper by overlapping a sheet produced using seaweed pulp and a sheet produced using cotton or wood-based pulp. can do.
  • heat may be applied to the sheet of the seaweed pulp and the sheet of the seaweed pulp and the sheet of the seaweed pulp to be superimposed, and the sheet of the seaweed pulp and the sheet of the seaweed pulp may be attached to produce paper.
  • an adhesive may be applied between the sheet of seaweed pulp and the sheet of cotton / wood-based pulp, and the sheet may be produced by attaching the sheet of seaweed pulp and the sheet of cotton / wood-based pulp.
  • the adhesive may be an environmentally friendly amino acid adhesive or an organic acid adhesive.
  • Sheets produced using seaweed pulp may contain a large amount of moisture, while sheets produced using cotton or wood-based pulp may contain little moisture.
  • the average of the total moisture can be adjusted by superimposing a sheet of seaweed pulp and a sheet of cotton / wood based pulp.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 종이용 해조류 펄프 제조 방법은 해조 슬러지로부터 이물질을 걸러내어 펄프 원료액을 추출하는 단계, 상기 펄프 원료액을 교반하여 상기 펄프 원료액을 해조류 펄프로 펄프화 시키는 단계 및 펄프화된 상기 해조류 펄프로부터 기 설정된 섬유 길이에 속하는 해조류 펄프 만을 걸러내는 단계를 포함한다.

Description

종이용 해조류 펄프 제조 방법 및 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법
본 발명의 실시 예는 종이용 해조류 펄프 제조 방법 및 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법과 관련된다.
일반적으로 종이를 제조하는 방법에는 나무를 원료로 사용하는 목재 펄프를 사용하는 방법이 있다. 그러나, 나무를 원료로 하기 때문에 벌목으로 인한 자연 훼손의 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허공보 "10-1547101호"에서 홍조류를 사용하여 펄프를 제조하고 제조된 홍조류 펄프를 사용하여 종이를 제조하는 방법을 제시하였다. 상기 방법은 홍조류를 사용하여 펄프를 제조하는 것에 있어서는 구체적인 방법을 제시하지만, 종이를 제조하는 과정에 대해서는 일반적인 제지 공정만을 제시한다. 그러나, 일반적인 제지 방법으로는 홍조류(해조류) 펄프의 섬유가 가늘기 때문에 쉽게 끊어져 짧아지거나 수분 흡수율이 높음에 따라 종이를 제조할 수 없다는 문제점이 발견되었다.
따라서, 해조류 펄프의 섬유가 가늘기 때문에 쉽게 끊어져 짧아지거나 수분 흡수율이 높은 점을 고려하여 종이를 제조하는 방법이 요구된다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1547101호(등록일자 : 2015.08.19)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 해조류 펄프의 섬유가 가늘기 때문에 쉽게 끊어져 짧아지거나 수분 흡수율이 높은 점을 고려하여 종이를 제조하는 종이용 해조류 펄프 제조 방법 및 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 종이용 해조류 펄프 제조 방법은 해조 슬러지로부터 이물질을 걸러내어 펄프 원료액을 추출하는 단계, 상기 펄프 원료액을 교반하여 상기 펄프 원료액을 해조류 펄프로 펄프화 시키는 단계 및 펄프화된 상기 해조류 펄프로부터 기 설정된 섬유 길이에 속하는 해조류 펄프 만을 걸러내는 단계를 포함한다.
상기 해조 슬러지는 우뭇가사리 및 꼬시래기 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 기 설정된 섬유 길이는, 5mm 이상으로 설정될 수 있다.
상기 펄프 원료액을 펄프화 시키는 단계는 상기 펄프 원료액에 포함된 해조류를 제1 길이 이상 제2 길이 이하의 길이로 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 길이는 5mm로 설정되고, 상기 제2 길이는 20mm로 설정될 수 있다.
상기 펄프 원료액을 펄프화 시키는 단계는 상기 펄프 원료액이 수용된 펄프화 장치의 내부에 마련된 프로펠러를 회전시키켜서, 상기 펄프 원료액을 교반하는 단계를 포함하고, 상기 프로펠러의 회전속도는 20rpm 내지 50rpm으로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 종이용 해조류 펄프 제조 방법은 해조 슬러지로부터 이물질을 걸러내어 펄프 원료액을 추출하는 단계, 상기 펄프 원료액에서 제1 길이 이상의 해조류 조각만을 걸러내는 단계 및 상기 제1 길이 이상의 해조류 조각만을 포함하는 펄프 원료액을 교반하여 상기 펄프 원료액을 해조류 펄프로 펄프화 시키는 단계를 포함한다.
상기 제1 섬유 길이는 5mm로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 종이용 해조류 펄프 제조 방법은 해조 슬러지로부터 이물질을 걸러내어 펄프 원료액을 추출하는 단계 및 상기 펄프 원료액을 교반하여 상기 펄프 원료액을 해조류 펄프로 펄프화 시키는 단계를 포함하고, 상기 펄프 원료액을 펄프화 시키는 단계는 상기 펄프 원료액에 포함된 해조류를 제1 길이 이상 제2 길이 이하로 절단하는 단계를 더 포함한다.
상기 제1 길이는 5mm로 설정되고, 제2 길이는 20mm로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 종이 제조 방법은 상기 종이용 해조류 펄프 제조 방법에 의해 제조된 종이용 해조류 펄프를 사용하여 종이를 제조한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 종이 제조 방법은 상기 종이용 해조류 펄프 제조 방법에 의해 제조된 종이용 해조류 펄프를 사용하여 종이를 제조하는 방법으로서, 면 펄프 및 목질계 펄프 중 하나 이상을 사용하여 제작된 시트와 상기 종이용 해조류 펄프를 사용하여 제작된 시트를 겹치는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법은 면 펄프 및 목질계 펄프 중 하나 이상을 사용하여 제작된 시트와 해조류 펄프를 사용하여 제작된 시트를 겹치는 단계 및 상기 겹쳐진 시트들에 열을 가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법은 면 펄프 및 목질계 펄프 중 하나 이상을 사용하여 제작된 시트와 해조류 펄프를 사용하여 제작된 시트를 겹치는 단계 및 상기 겹쳐진 시트들의 사이에 접착제를 도포하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 종이용 해조류 펄프 제조 방법 및 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
개시되는 실시 예에 의하면, 해조류 펄프의 섬유 길이를 종이로 제조되기에 충분한 길이로 조절하여, 섬유 길이가 충분한 해조류 펄프를 사용하여 종이가 제조될 수 있다.
개시되는 실시 예에 의하면, 수분 흡수율이 높은 해조류 시트와 수분 흡수율이 낮은 면/목재 시트를 겹침으로서 종이 전체의 수분 흡수율을 조절하여, 종이가 제조될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 종이용 해조류 펄프 제조 방법 및 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법을 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 종이용 해조류 펄프 제조 방법 및 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도
[부호의 설명]
S110 : 슬러지 필터링 공정
S120 : 펄프화 공정
S130 : 펄프 필터링 공정
S140 : 제지 공정
110 : 필터 장치
120 : 펄프화 장치
130 : 필터 장치
140 : 저장 장치
이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하의 설명에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
이하의 설명에 있어서, 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
한편, 상측, 하측, 일측, 타측 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 종이용 해조류 펄프 제조 방법 및 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법을 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 종이용 해조류 펄프 제조 방법 및 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
종래에 개발된 홍조류(해조류) 펄프는 섬유의 길이가 짧아서 종이를 제조하기에 적합하지 않다. 이에 따라, 하기에 설명된 본원 발명의 종이용 해조류 펄프 제조 방법은 해조류 펄프의 섬유의 길이를 조절하기 위한 과정들을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종이용 해조류 펄프 제조 방법은 슬러지 필터링 공정(S110), 펄프화 공정(S120) 및 펄프 필터링 공정(S130)을 포함할 수 있다. 종이용 해조류 펄프 제조 방법을 통하여 제조된 해조류 펄프는 제지 공정(S200)을 통하여 종이로 제조될 수 있다.
슬러지 필터링 공정(S110)은 필터 장치(110)에서 해조 슬러지를 필터로 걸러서 펄프 원료액 만을 얻을 수 있다. 슬러지 필터링 공정(S110)에 관한 구체적인 내용은 다음과 같다.
해조 슬러지는 연질화를 거친 해조류 원료일 수 있다. 해조류 원료는 우뭇가사리(agar-agar, ceylon moss) 및 꼬시래기(sea string) 등 일 수 있다. 해조 슬러지는 연질화된 해조류 원료로부터 식품으로 쓰이는 추출물이 빠진 나머지 일 수 있다. 해조 슬러지는 정제되지 않은 상태임으로 이물질을 포함할 수 있다. 슬러지 필터링 공정(S110)은 이물질을 포함하는 해조 슬러지를 필터 장치(110)에서 이물질을 걸러내어 펄프 원료액을 추출할 수 있다. 입자가 큰 이물질들이 걸러내진 펄프 원료액은 자잘한 해조류 원료들(우뭇가사리 및 꼬시래기 등등)을 포함할 수 있다. 해조류 원료들은 껍질이 벗겨지지 않은 상태일 수 있다. 슬러지 필터링 공정(S110)에서 걸러내어진 펄프 원료액은 펄프화 공정(S120)을 위하여 펄프화 장치(120)의 내부에 수용될 수 있다.
펄프화 공정(S120)은 펄프화 장치(120) 내부에 수용된 펄프 원료액을 교반함으로써, 펄프화 하여 해조류 펄프를 형성할 수 있다. 펄프화는 해조류 원료의 껍질을 벗겨내고, 해조류 원료의 섬유를 균일한 농도로 퍼트리는 과정일 수 있다. 해조류 펄프는 해조류 원료의 섬유가 액상(예를 들어, 물)에 고르게 퍼져있는 것일 수 있다. 펄프화 공정(S120)은 펄프 원료액에 화학적 촉매제 등을 가하여 해조류 펄프의 형성을 촉진할 수 있다. 펄프화 공정의 구체적인 내용은 다음과 같다.
펄프화 공정(S120)은 필터 장치(110)로부터 펄프화 장치(120)의 내부로 펄프 원료액을 공급받을 수 있다. 펄프화 공정(S120)에서 펄프 원료액이 해조류 펄프가 되는 것을 촉진시키기 위하여, 펄프 원료액의 해조류들을 절단하는 과정이 추가될 수 있다.
해조류 펄프의 길이가 제1 길이 보다 짧으면, 제지 공정에서 종이가 형성되는 것이 어려울 수 있다. 제지 공정에서 종이가 되기 충분한 섬유 길이의 해조류 펄프를 제공하기 위하여, 펄프 원료액의 해조류를 충분히 길이가 길도록 제1 길이 이상으로 절단할 수 있다. 구체적으로, 해조류 펄프의 섬유의 길이가 5mm 이상인 경우, 해조류 펄프가 제지 공정에서 종이가 될 수 있으므로 제1 길이는 5mm로 설정될 수 있다.
반면, 펄프 원료액의 해조류의 길이가 제2 길이 보다 길으면, 펄프 원료액이 해조류 펄프로 펄프화 되는 속도가 급격히 더디어 질 수 있다. 구체적으로, 펄프 원료액의 해조류들의 길이가 20mm를 초과하는 경우 펄프화 되는 속도가 급격히 더디어 질 수 있으므로, 제2 길이는 20mm로 설정될 수 있다. 이를 고려하여, 펄프 원료액의 해조류들은 5mm(제1 길이) 내지 20mm(제2 길이)로 절단될 수 있다.
펄프화 장치(120) 내부에 수용된 펄프 원료액을 교반시키기 위하여, 펄프화 장치(120)의 내부에 마련된 프로펠러가 회전할 수 있다. 펄프 원료액은 운동 에너지를 받아 난류를 형성할 수 있다. 펄프 원료액을 교반 시키는 프로펠러의 회전 속도가 느릴 수록 펄프 원료액의 펄프화 속도가 낮아질 수 있다. 프로펠러의 회전 속도가 제1 속도 미만인 경우, 펄프 원료액의 펄프화 속도가 급격히 낮아질 수 있다. 반면, 프로펠러가 회전하는 속도가 빠를 수록 펄프 원료액의 해조류가 절단되는 경우가 증가되어 해조류의 길이가 짧아질 수 있다. 프로펠러가 회전 속도가 제2 속도 초과인 경우, 펄프 원료액의 해조류가 절단되는 경우가 급격히 증가될 수 있다. 이를 고려하여, 프로펠러의 회전 속도는 20 rpm(제1 속도) 내지 50 rpm(제2 속도)으로 설정될 수 있다.
또한, 펄프화 공정(S120)에서 펄프 원료액이 해조류 펄프가 되는 것을 촉진시키기 위하여, 펄프화 장치(120)의 내부로 열이 가해질 수 있다. 가해지는 열 에너지가 작을수록 펄프 원료액의 펄프화 속도가 낮아질 수 있다. 반면, 가해지는 열 에너지가 클수록 펄프 원료액의 해조류가 절단되는 경우가 증가되어 해조류의 길이가 짧아질 수 있다. 이를 고려하여, 펄프화 장치(S120)에 가해지는 열의 범위가 설정될 수 있다.
또한, 펄프화 공정(S120)에서 펄프 원료액이 해조류 펄프가 되는 것을 촉진시키기 위하여, 펄프화 장치(120)의 내부로 압력이 가해질 수도 있다. 가해지는 압력이 낮을수록 펄프 원료액이 해조류 펄프로 펄프화 되는 속도가 낮아질 수 있다. 반면, 가해지는 압력이 높을수록 펄프 원료액의 해조류가 얇아져서 더 쉽게 절단될 수 있다. 펄프 원료액의 해조류가 절단되는 경우가 증가되어 해조류의 길이가 짧아질 수 있다. 이를 고려하여, 펄프화 장치(S120)에 가해지는 압력의 범위가 설정될 수 있다.
또한, 펄프화 공정(S120)에서 펄프 원료액이 해조류 펄프가 되는 것을 촉진시키기 위하여, 펄프 원료액에 화학적 촉매제로 과산화수소 및 가성소다 등을 가할 수 있다. 펄프화 공정(S120)의 후에, 해조류 펄프를 하얗게 만들기 위한 표백 공정이 추가될 수 있다. 펄프화 공정(S120) 및 표백 공정은 다수 회 반복될 수 있다. 펄프화 공정(S120) 및 표백 공정이 다수 회 반복될 수록 하얗고 순수한 펄프를 얻을 수 있으나, 해조류 펄프의 섬유 길이가 짧아 질 수 있다.
펄프화 장치(120)의 내부에는 펄프 원료액이 해조류 펄프로 형성되면서, 절단되어 제지 공정에 적합하지 않을 만큼 짧아진 섬유의 해조류 펄프가 혼재되어 있을 수 있다. 제지 공정에 적합한 섬유 길이의 해조류 펄프만을 사용하기 위하여, 해조류 펄프는 필터 장치(130)로 공급될 수 있다.
펄프 필터링 공정(S130)은 펄프화 장치(120)로부터 공급받은 해조류 펄프에서 제지 공정에 적합한 섬유 길이의 해조류 펄프만을 걸러낼 수 있다. 구체적으로, 펄프 필터링 공정(S130)은 섬유 길이가 제1 길이 이상인 해조류 펄프 만을 제지 공정(S200)에 사용하기 위하여 걸러낼 수 있다. 펄프 필터링 공정(S130)은 체를 사용하여 섬유 길이가 기 설정된 길이 미만인 해조류 펄프를 제거할 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 펄프 필터링 공정(S130)은 원심 분리 및 부유물 분리등의 다양한 방법을 통하여 섬유 길이가 기 설정된 길이 이상인 해조류 펄프 만을 걸러낼 수 있다. 펄프 필터링 공정(S130)을 거친 기 설정된 섬유 길이 이상의 해조류 펄프는 저장 장치(140)로 이동되어 저장될 수 있다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 펄프 필터링 공정(S130)은 펄프화 공정(S120)의 전에도 수행될 수 있다. 펄프 필터링 공정(S130)이 펄프화 공정(S120)의 전에 수행되는 경우, 펄프 필터링 공정(S130)은 펄프 원료액에서 제1 길이 미만의 해조류 조각들을 필터링하여 제거하도록 설정될 수 있다.
제지 공정(S200)은 슬러지 필터링 공정(S110) 내지 펄프 필터링 공정(S130)을 거쳐서 제조된 해조류 펄프를 사용하여 종이를 제조할 수 있다. 제지 공정(S200)은 저장 장치(140)에 수용된 해조류 펄프를 종이를 제조하기 위한 원료인 해조류 펄프로 공급 받을 수 있다. 해조류 펄프의 수분 흡수율이 높기 때문에, 이러한 점을 해결하기 위하여, 제지 공정(S200)은 해조류 펄프를 사용하여 제작한 시트(sheet)와 면 또는 목질계 펄프를 사용하여 제작한 시트를 겹쳐서 종이를 제조할 수 있다. 구체적으로, 겹쳐진 해조류 펄프의 시트와 면/목질계 펄프의 시트에 열을 가하여, 겹쳐진 해조류 펄프의 시트와 면/목질계 펄프의 시트를 부착하여 종이를 제조할 수 있다. 또한, 겹쳐진 해조류 펄프의 시트와 면/목질계 펄프의 시트의 사이에 접착제를 도포하여, 겹쳐진 해조류 펄프의 시트와 면/목질계 펄프의 시트를 부착하여 종이를 제조할 수도 있다. 접착제는 환경 친화적인 아미노산 접착제 및 유기산 접착제 등 일 수 있다.
해조류 펄프를 사용하여 제작한 시트는 수분을 다수 함유할 수 있는 반면, 면 또는 목질계 펄프를 사용하여 제작한 시트는 수분을 거의 함유하지 않을 수 있다. 해조류 펄프의 시트와 면/목질계 펄프의 시트를 겹쳐서 전체 수분의 평균을 조절할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (14)

  1. 해조 슬러지로부터 이물질을 걸러내어 펄프 원료액을 추출하는 단계;
    상기 펄프 원료액을 교반하여 상기 펄프 원료액을 해조류 펄프로 펄프화 시키는 단계; 및
    펄프화된 상기 해조류 펄프로부터 기 설정된 섬유 길이에 속하는 해조류 펄프 만을 걸러내는 단계를 포함하는, 종이용 해조류 펄프 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 해조 슬러지는, 우뭇가사리 및 꼬시래기 중 하나 이상을 포함하는, 종이용 해조류 펄프 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기 설정된 섬유 길이는, 5mm 이상으로 설정되는, 종이용 해조류 펄프 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 펄프 원료액을 펄프화 시키는 단계는,
    상기 펄프 원료액에 포함된 해조류를 제1 길이 이상 제2 길이 이하의 길이로 절단하는 단계를 더 포함하는, 종이용 해조류 펄프 제조 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 길이는, 5mm로 설정되고,
    상기 제2 길이는, 20mm로 설정되는, 종이용 해조류 펄프 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 펄프 원료액을 펄프화 시키는 단계는,
    상기 펄프 원료액이 수용된 펄프화 장치의 내부에 마련된 프로펠러를 회전시키켜서, 상기 펄프 원료액을 교반하는 단계를 포함하고,
    상기 프로펠러의 회전속도는, 20rpm 내지 50rpm으로 설정되는, 종이용 해조류 펄프 제조 방법.
  7. 해조 슬러지로부터 이물질을 걸러내어 펄프 원료액을 추출하는 단계;
    상기 펄프 원료액에서 제1 길이 이상의 해조류 조각만을 걸러내는 단계; 및
    상기 제1 길이 이상의 해조류 조각만을 포함하는 펄프 원료액을 교반하여 상기 펄프 원료액을 해조류 펄프로 펄프화 시키는 단계를 포함하는, 종이용 해조류 펄프 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 섬유 길이는, 5mm로 설정되는, 종이용 해조류 펄프 제조 방법.
  9. 해조 슬러지로부터 이물질을 걸러내어 펄프 원료액을 추출하는 단계; 및
    상기 펄프 원료액을 교반하여 상기 펄프 원료액을 해조류 펄프로 펄프화 시키는 단계를 포함하고,
    상기 펄프 원료액을 펄프화 시키는 단계는,
    상기 펄프 원료액에 포함된 해조류를 제1 길이 이상 제2 길이 이하로 절단하는 단계를 더 포함하는, 종이용 해조류 펄프 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 길이는, 5mm로 설정되고,
    상기 제2 길이는, 20mm로 설정되는, 종이용 해조류 펄프 제조 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 기재된 종이용 해조류 펄프 제조 방법에 의해 제조된 종이용 해조류 펄프를 사용하여 종이를 제조하는, 종이용 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 기재된 종이용 해조류 펄프 제조 방법에 의해 제조된 종이용 해조류 펄프를 사용하여 종이를 제조하는 방법으로서,
    면 펄프 및 목질계 펄프 중 하나 이상을 사용하여 제작된 시트와 상기 종이용 해조류 펄프를 사용하여 제작된 시트를 겹치는 단계를 포함하는, 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법.
  13. 면 펄프 및 목질계 펄프 중 하나 이상을 사용하여 제작된 시트와 해조류 펄프를 사용하여 제작된 시트를 겹치는 단계; 및
    상기 겹쳐진 시트들에 열을 가하는 단계를 포함하는, 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법.
  14. 면 펄프 및 목질계 펄프 중 하나 이상을 사용하여 제작된 시트와 해조류 펄프를 사용하여 제작된 시트를 겹치는 단계; 및
    상기 겹쳐진 시트들의 사이에 접착제를 도포하는 단계를 포함하는, 해조류 펄프를 이용한 종이 제조 방법.
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