복잡한 제지 세계에서는 종이 제품의 특성을 적절하게 균형 맞추는 것이 중요합니다. 한 가지 핵심 측면은 사이징(sizing)으로 알려진 특성인 액체 침투에 저항하는 종이의 능력을 제어하는 것입니다. 사용 가능한 다양한 사이징제 중에서 로진 사이징제는 오랫동안 지속되어 왔으며 중요한 역할을 담당해 왔습니다. Rosin Sizing Agent의 공급업체로서 저는 이러한 에이전트가 제지 공정에서 어떻게 작동하는지 조사하게 되어 기쁩니다.
제지 및 크기 조정의 기본
로진 사이징제를 살펴보기 전에 제지 공정을 간략하게 이해해 보겠습니다. 제지는 셀룰로오스 섬유, 물 및 다양한 첨가제의 혼합물인 펄프 현탁액으로 시작됩니다. 그런 다음 펄프를 철망 위에 펴서 젖은 웹을 형성하고, 추가로 탈수, 압착 및 건조하여 종이를 만듭니다.
제지에서 사이징은 액체, 특히 수성 액체의 침투에 저항하는 종이를 만드는 과정입니다. 이는 광범위한 용지 응용 분야에 중요합니다. 예를 들어, 인쇄 용지에서 크기 조정은 잉크가 퍼지거나 번지는 것을 방지하여 선명하고 깨끗한 이미지와 텍스트를 보장합니다. 포장지에서는 습기로 인한 손상으로부터 내용물을 보호합니다.
사이징제의 유형
제지에는 다음을 포함하여 다양한 유형의 사이징제가 사용됩니다.로진 사이징제,AKD 사이징제, 그리고표면 사이징제. 각 유형에는 고유한 특성과 작동 메커니즘이 있습니다.
로진 사이징제: 개요
로진 사이징제는 수세기 동안 제지에서 사용되어 왔습니다. 로진은 소나무에서 얻은 천연 수지입니다. 이는 유기 화합물, 주로 아비에트산 유형의 복잡한 혼합물입니다. 제지에서 로진은 일반적으로 크기 조정제로 사용하기에 더 적합하도록 변형됩니다.
로진 사이징제에는 산성-로진 사이징제와 알칼리성-로진 사이징제의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 산성-로진 사이징제가 최초로 개발되었으며 과거에는 널리 사용되었습니다. 그러나 제지 장비의 부식 및 종이의 제한된 내구성과 같은 몇 가지 단점으로 인해 최근에는 알칼리-로진 사이징제가 더욱 인기를 얻고 있습니다.
산성 - 로진 사이즈제의 작용 원리
산성-로진 사이징제는 일반적으로 산성 제지 환경, 일반적으로 pH 범위 4.5~6.0에서 작동합니다. 이 공정은 수용성 형태의 로진인 로진 비누를 펄프 현탁액에 첨가하는 것으로 시작됩니다. 로진 비누는 일반적으로 로진을 수산화나트륨과 같은 알칼리와 반응시켜 로진산의 염을 형성함으로써 만들어집니다.
산성 펄프에 로진 비누를 첨가하면 펄프의 산(보통 황산 또는 황산알루미늄)이 로진 비누와 반응합니다. 이 반응으로 인해 로진산이 용액에서 작은 입자 형태로 침전됩니다. 이 로진 입자는 펄프의 셀룰로오스 섬유에 끌립니다.
로진 입자와 셀룰로오스 섬유 사이의 인력은 주로 정전기력에 기인합니다. 셀룰로오스 섬유는 산성 환경에서 음의 표면 전하를 가지며, 소수성인 로진 입자는 섬유 표면에 흡착될 수 있습니다. 종이가 형성되고 건조됨에 따라 로진 입자가 섬유 표면에 퍼져 소수성 층이 생성됩니다. 이 소수성 층은 장벽 역할을 하여 물과 기타 액체가 종이에 침투하는 것을 방지합니다.
그러나 산-로진 크기 조정에는 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 산성 환경은 시간이 지남에 따라 셀룰로오스 섬유의 분해를 유발하여 종이의 강도와 내구성을 감소시킬 수 있습니다. 또한 산성 조건은 제지 장비를 부식시켜 유지 관리 비용을 증가시킬 수 있습니다.
알칼리성 - 로진 사이징제의 작동 원리
알칼리성 - 로진 사이징제는 중성에서 약알칼리성 제지 환경, 일반적으로 pH 범위 7.0~8.5에서 작동합니다. 이러한 제제는 일반적으로 강화 로진 또는 로진 - 말레산 무수물 부가물과 같은 변형 로진 제품을 기반으로 합니다.
알칼리성 로진 사이징 공정은 안정화된 로진 에멀젼을 펄프에 첨가하는 것으로 시작됩니다. 로진 에멀젼은 유화제를 사용하여 변성 로진을 물에 분산시켜 만듭니다. 알칼리성 펄프에 에멀젼을 첨가할 때 양이온성 전분이나 합성 폴리머와 같은 양이온성 유지 보조제도 첨가됩니다.
양이온성 유지 보조제는 양전하를 띠고 있어 에멀젼에서 음전하를 띤 셀룰로오스 섬유와 음전하를 띤 로진 입자를 끌어당기는 데 도움이 됩니다. 유지 보조제는 섬유와 로진 입자 사이의 가교 역할을 하여 로진 입자가 섬유 표면에 부착되도록 합니다.
종이가 형성되고 건조됨에 따라 로진 입자가 섬유 표면에 응집되어 연속적인 소수성 층을 형성합니다. 이 층은 액체 침투에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다. 알칼리성 - 로진 사이징은 산성 - 로진 사이징에 비해 몇 가지 장점을 제공합니다. 중성~알칼리성 환경은 제지 장비에 대한 부식성이 적고 생산된 종이는 장기적인 안정성과 내구성이 더 좋습니다.
로진 사이징제의 성능에 영향을 미치는 요인
여러 요인이 제지에서 로진 사이징제의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
pH 값: 앞서 언급했듯이 제지 시스템의 pH는 매우 중요합니다. 다양한 유형의 로진 사이징제가 효과적으로 작동하려면 특정 pH 범위가 필요합니다. 산성-로진 사이징의 경우 로진 입자의 침전을 위해 산성 pH가 필요한 반면, 알칼리성-로진 사이징의 경우 중성~알칼리성 pH가 필요합니다.
복용량: 펄프에 첨가되는 로진 사이징제의 양도 중요합니다. 사용량이 너무 낮으면 종이의 크기가 충분하지 않아 액체 침투에 대한 저항력이 약해질 수 있습니다. 반면, 사용량이 너무 많으면 거품이 과도하게 발생하고, 종이 강도가 떨어지며, 비용이 증가하는 등의 문제가 발생할 수 있습니다.
온도: 제지 공정 중 온도는 로진 사이징제의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 온도가 높을수록 로진과 펄프의 다른 성분 사이의 반응이 가속화될 수 있지만, 온도가 너무 높으면 로진이 분해될 수 있습니다.
섬유 특성: 펄프에 함유된 셀룰로오스 섬유의 종류와 품질이 사이징 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 다양한 섬유 공급원은 서로 다른 표면 특성을 가지며 이는 로진 입자의 흡착에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 견목 섬유는 연목 섬유와 비교하여 로진에 대한 친화력이 다를 수 있습니다.
로진 사이징제를 선택하는 이유
Rosin Sizing Agent 공급업체로서 당사는 제지의 다양한 요구 사항을 충족하도록 설계된 고품질 제품을 제공합니다. 당사의 로진 사이징제는 산성 및 알칼리성 제지 시스템 모두에서 우수한 사이징 성능을 제공하도록 신중하게 제조되었습니다.
우리는 제품의 특성을 개선하기 위해 끊임없이 노력하는 숙련된 연구원과 기술자로 구성된 팀을 보유하고 있습니다. 당사의 제품은 액체 저항성을 제공하는 데 효과적일 뿐만 아니라 강도 및 밝기와 같은 다른 종이 특성에 최소한의 영향을 미칩니다.
또한 우리는 고객에게 포괄적인 기술 지원을 제공합니다. 크기 조정 성능에 문제가 있거나 당사 제품의 최적 복용량에 대한 조언이 필요한 경우 당사 팀이 귀하를 도와드릴 준비가 되어 있습니다.
조달 문의
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참고자료
- 케이시, 일본(1980). 펄프 및 종이: 화학 및 화학 기술. 존 와일리 & 선즈.
- Hubbe, MA, Rojas, OJ 및 Venditti, RA(2007). 종이 크기 조정. 펄프 핸드북(pp. 833 - 867). 엘스비어.
- 피라 인터내셔널. (2012). 제지 화학물질: 개요. 피라 인터내셔널.
