Korea Technical Association of The Pulp and Paper Industry
[ Article ]
Journal of Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry - Vol. 51, No. 3, pp.13-22
ISSN: 0253-3200 (Print)
Print publication date 30 Jun 2019
Received 11 Mar 2019 Revised 19 Apr 2019 Accepted 22 Apr 2019
DOI: https://doi.org/10.7584/JKTAPPI.2019.06.51.3.13

저평량 골심지의 강도 개선을 위한 멸균팩 재활용 섬유와 건조지력증강제의 적용

최지선 ; 김선용 ; 심별 ; 이광섭1 ; 이명구 ; 류정용1,
강원대학교 산림환경과학대학 산림응용공학부 제지공학전공
1강원대학교 창강제지기술연구소
Application of Dry Strength Agents for the Manufacture of Low Basis Weight Corrugating Medium based on Recycled Aseptic Carton Fibers
Ji Seon Choi ; Seon Yong Kim ; Byul Sim ; Kwang Seob Lee1 ; Myoung Ku Lee ; Jeong Yong Ryu1,
Program of Paper Science & Engineering, Division of Forest Material Science and Engineering, College of Forest and Environmental Sciences, Kangwon National University, Chuncheon, 24341
1Changgang Institute of Paper Science and Technology, Kangwon National University, Chunchon, 24341

Correspondence to: † E-mail: jyryu@kangwon.ac.kr
‡ E-mail: mklee@kangwon.ac.kr

Abstract

Korean old corrugated containers (KOCC) have insufficient compressive strength because the bonding potential of the unsorted recovered fibers is poor. Compared to the nature of KOCC, the recovered aseptic carton is a high-quality resource produced from virgin pulp, which is expected to improve the strength of a testliner. In this study, the usage of recycled aseptic carton fibers was attempted to improve the strength properties of corrugating medium paper. In addition to recycled aseptic carton fibers, the application of a dry-strength agent was attempted to improve the bonding potential of fibers.

Consequently, the compressive strength increased when the retention of fines in the mixed stock of KOCC and aseptic fibers increased. Meanwhile, aseptic carton comprised fibers with high stiffness and low flexibility; hence, the aseptic carton fibers exhibited a higher compressive strength than KOCC but did not fully manifest the efficiency of dry-strength agents. These results suggest that recycled aseptic carton fibers with or without beating should be used to obtain a sufficient compressive strength of the corrugating medium. The selective application of the dry-strength agent to the KOCC instead of the aseptic carton fibers may also be beneficial.

Keywords:

Corrugating medium paper, compressive strength, dry strength agent, aseptic carton

1. 서 론

골판지 상자는 재활용이 수월한 경제적인 지류포장소재이다. 주로 상품의 보호, 저장, 유통에 사용되며 다층으로 적재되는 경우가 많기 때문에 우수한 파열강도와 함께 특히 압축하중을 견딜 수 있어야 한다. 따라서 골판지를 이루는 라이너지와 골심지는 압축강도가 중요한 물리적 특성 중 하나로 요구된다. 특히 골심지의 경우 압축강도 개선을 위한 다양한 연구개발이 이루어지고 있다1-4). 그러나 저평량·고강도의 골심지(90 g/m2 미만)에 대한 연구가 지속되고 있는 주변 3국(중국, 일본, 대만)과 달리 국내 골판지 시장에서는 저평량 골심지에 대한 연구가 미약한 실정이다.

우리나라도 골심지의 저평량·고강도화를 실현한다면 원료를 절약할 수 있으며 포장이 경량화 됨에 따라 유통 시 발생하는 운송 유류 및 기타 물류비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 골심지의 저평량·고강도화를 이룬다면 최근 강조되는 환경 관련 문제에도 적극 대응할 수 있을 것으로 기대된다. 하지만 국산 골심지를 저평량화하기에는 여러 문제가 따른다. 먼저 골심지의 원료인 폐골판지의 반복적인 재활용으로 인해 섬유가 각질화되어 재생지의 품질 저하를 초래하였다.5,6) 또한 폐신문지(ONP, old newspaper), 폐골판지(KOCC, Korean old corrugated containers), White ledger 등으로만 구분되고 여러 종류의 폐지가 분급되지 못한 채 재활용됨에 따라 재활용 골심지 원지는 높은 강도를 가지기 어려운 실정이다.

농산물 품질관리법 시행규칙에 의거7)하면 총 중량으로 포장재 중량을 제외한 농산물 자체만의 중량을 포장재 표면에 표기하도록 되어 있다. 하지만 이를 준수하지 않고 여전히 포장재의 중량을 포함하여 표기하는 관행이 남아 있어 농산물을 포장할 때 의도적으로 무거운 골판지 상자를 선호하고 있다. 이러한 이유 등으로 기업의 경량골판지에 대한 연구 의지가 미약한 상황도 골판지의 저평량화가 진행되지 못하고 있는 원인 중 하나이다.

최근 국산 농산물 수출의 활성화와 국가 간 유통량 증가에 따른 제품의 국제경쟁에서 포장문제로 인해 우리 농산물의 경쟁력이 저하되는 경우가 발생하고 있다. 근래 들어 중국의 폐자원 수입금지에 따른 국내 순환제지자원의 수출부진으로 골판지 폐지의 수요 대비 공급량이 증가하여 골판지 원지의 수출을 증가시켜야 할 것으로 전망된다. 이에 따라 국내는 물론 수출시장에서 경쟁력을 갖춘 골판지 원지의 개발이 시급하다.

위에 서술한 바와 같이 국내 골심지의 원료는 섬유 간 결합 강도 등이 약하므로 재활용 저평량 원지의 제조 시 충분한 압축강도를 가지지 못한다. 본 연구에서는 이러한 물리적 특성을 개선하기 위해 골판지 원지의 생산에 멸균팩 재생 섬유를 사용하고자 하였다. 멸균팩은 천연펄프로 제조되는 고급의 순환제지자원이므로 골심지의 강도 개선에 도움을 줄 것으로 기대된다.8) 아울러 재활용 멸균팩 섬유의 배합에 더하여 건조지력증강제를 적용하여 섬유 간 결합 능력의 개선 효과를 도모하고자 하였다. 이에 본 연구에서는 국내 골판지 폐지에 재활용 멸균팩 섬유를 배합한 새로운 원료를 조성하고 이에 맞는 건조지력증강제 유형의 탐색과 그에 따른 압축강도 변화를 비교분석하였다.


2. 재료 및 방법

2.1 공시재료

2.1.1 펄프

본 연구에서는 A사로부터 분양받은 KOCC 현장 지료를 사용하였고, T사로부터 멸균팩을 분양받아 재생섬유를 조성하여 사용하였다.

2.1.2 첨가제

본 연구에서 사용된 첨가제는 polyaluminium chloride(PAC), 건조지력증강제 5가지 유형(Ion complex, G-PAM, dual-polymer system, PVAm, amphoteric PAM)과, alkyl ketene dimer(AKD), microparticle system(cationic-PAM+bentonite) 등으로 이 중 건조지력증강제의 특성은 Table 1에 나타냈다. 희석수로서 tap water의 칼슘경도 및 전기전도도를 현장 silo 백수와 동일하게 맞추기 위해 calcium chloride(CaCl2, DAEJUNG, Korea)와 sodium chloride(NaCl, SAMCHUN CHEMICALS, Korea)를 사용하였다.

The basic properties of dry strength additives

2.2 실험방법

수초지 제작을 위하여 KOCC 100%, KOCC 70%와 멸균팩 30%를 혼합한 지료와 멸균팩 100% 지료를 농도 0.18%로 조성하였고 RDA(retention and drainage analyzer, GIST, Korea) 초지 후 물성을 평가하였다.

2.2.1 지료조성

KOCC는 A사로부터 분양받은 현장 KOCC 지료에 silo 백수와 tap water를 투입하여 희석하였고 혼합지료는 A사의 KOCC 지료와 멸균팩 추출지료를 7:3의 비율로 배합하였다. 멸균팩을 해리하기 위하여 파일럿 펄퍼를 사용하였다. 멸균팩은 미고해 지료와 고해 지료를 준비하였는데, 미고해 지료의 여수도는 440 mL CSF였다. 또한 고해 지료는 해리된 멸균팩을 실험실용 Valley beater를 사용해 15분간 고해하여 제조하였으며, 여수도는 300 mL CSF였다.

2.2.2 수초지 제조

수초지 제작을 위해 RDA를 이용하여 평량 90±3 g/m2로 초지하였다. 각 지료를 RDA에 도입한 후 약품을 총 5회의 교반 step을 통해 순서대로 첨가하여 수초하였다. 지료 투입 후 step 1에서 PAC을 4,000 ppm 투입하였고 step 2에는 5가지 유형의 건조지력증강제 40,000 ppm을 투입하였다. Step 3에는 사이즈제로서 AKD를 20,000 ppm 투입하고, step 4, 5에는 보류를 위해 cationic-PAM 500 ppm과 bentonite 1,500 ppm을 투입하였다. 양이온성 지력증강제와 음이온성 지력증강제를 순차적으로 투입하는 dual-polymer system의 경우,9,10) 6회의 교반이 필요하므로 RDA 도입 전 지료에 PAC를 먼저 첨가하여 별도로 교반해 준 후 RDA 초지를 실시하였다. RDA의 교반 및 감압 탈수 조건은 Tables 23과 같이 설정하였다.

Conditions of RDA sheet forming

Vacuum drainage conditions of RDA for sheet forming

2.2.3 보류도 평가

첨가되는 고분자 전해질이 지료의 보류에 미치는 영향을 측정하기 위하여 RDA 초지 후 탈수여액을 받아 Aqualytic 사의 AL450T-IR 탁도계를 이용해 탁도를 측정하였다.

2.2.4 수초지 물성 평가

2.2.2에 따라 초지된 종이를 23±1℃, 50±2%의 항온항습조건에서 24시간 이상 조습처리한 후 지합, bulk, 투기도, 압축강도를 평가하였다. 지합은 OpTest Equipment 사의 Paprican Micro-Scanner를 이용해 분석하였다. Bulk는 ISO 534를 기준으로 평가하였고 투기도는 ISO 5636-5, 압축강도는 ISO 12192에 의거해 측정하였다.


3. 결과 및 고찰

3.1 원료와 건조 지력 증강제의 유형에 따른 영향

펄프의 배합과 건조지력증강제의 유형을 달리하여 수초한 후 탁도(turbidity)를 통한 보류도와 각각의 지합, bulk, 투기도, 압축강도 등의 물성을 분석하였다. 펄프는 KOCC:멸균팩의 비율이 100:0, 70:30, 0:100이 되도록 설정하였다.

3.1.1 보류도

Fig. 1은 KOCC 100%, KOCC:멸균팩 70:30, 멸균팩 100%의 지료에 5가지 유형의 건조지력증강제를 각각 달리 투입하였을 때의 RDA 여과액 탁도를 보여주고 있다. RDA 여과액의 탁도가 낮을수록 보류도는 우수함을 나타낸다. 기본적으로 탁도는 멸균팩의 배합이 증가함에 따라 낮아지는 것을 알 수 있다. 그 이유가 KOCC보다 멸균팩의 미세분 함량이 적기 때문2-4)이라고 판단하여 지료 구성 확인을 위해 지료를 150 µm 스크린에 걸러지는 flake, 150 µm를 통과하는 fiber와 200 mesh(75 µm)를 통과하는 fines로 분급되는 Somerville screen 처리를 실시하였다. 그 결과, KOCC는 23%의 미세분을 함유하는 반면, 멸균팩의 미세분 함량은 5%로 확인되었다. 또한 보류제와 지력증강제 모두를 첨가하지 않고 수초하였을 때에 비해 지력증강제의 첨가에 따라 보류도가 향상하는 것을 확인하였다. 보류제 첨가 시와 보류제 및 지력증강제 첨가 시 수초 조건을 비교해보았을 때, Fig. 1 (a)에 제시된 KOCC 100%의 경우 지력증강제의 첨가로 인하여 보류도가 개선됨을 알 수 있었으나, 멸균팩 100% (c)의 조건에서는 지력증강제의 영향이 미미하다는 것을 확인하였다. 이러한 결과에도 미세분 함량이 영향을 미쳤을 것으로 사료된다. 멸균팩의 경우 KOCC에 비해 보류될 수 있는 미세분의 함량이 적기 때문에 지력증강제의 첨가에도 불구하고 약품 효율이 나타나지 못 하고 보류도의 개선이 미약한 것처럼 보였다고 사료된다. 보류가 개선된 세 가지 종류의 지력증강제 첨가 조건에서 가장 우수한 보류도 개선 효율을 보인 것은 dual polymer system이었다. 이러한 보류도 개선 효과는 양이온성 지력증강제와 음이온성 지력증강제를 차례로 첨가함으로써 섬유 응집 효과를 극대화시켰기 때문이라고 생각된다.

Fig. 1.

The effects of different types of dry strength agents on the turbidity of RDA sheets from three stocks.

3.1.2 지합

펄프 배합 및 약품 유형별 지합 변화를 Fig. 2에 도시하였다. 멸균팩을 배합하였을 때 지합이 좋아지는 경향을 보여주고 있다. 이를 통해 KOCC에 포함된 shieve, debris, speck 등의 flake 함량이 높음을 알 수 있다. 또한 고분자 전해질의 투입으로 인해 지합이 저하됨을 확인하였다. 보류제와 지력증강제의 투입으로 섬유의 응집이 발생하였기 때문에 지합이 저하되는 결과를 나타내었다고 사료된다.11) 이것은 보류와 지합이 반비례 관계임을 보여주는 Fig. 1Fig. 2의 비교를 통해 확인할 수 있다. (a)와 (b)의 조건에서는 감소폭이 작으나 멸균팩 100%인 (c)에서는 확연한 차이를 나타내었다. 이는 동일 평량 조건에서 멸균팩의 섬유 구성 비율이 KOCC에 비해 높아 지력증강제에 의한 섬유 응집이 더 많이 발생하였기 때문이라고 판단하였다.

Fig. 2.

The effects of different types of dry strength agents on the formation of RDA sheets from three stocks.

3.1.3 Bulk

KOCC보다 멸균팩의 bulk가 높은 것을 Fig. 3을 통하여 알 수 있다. 이는 3.1.1에서 확인하였듯이 멸균팩의 미세분 함량이 KOCC보다 적어 동일 평량 대비 섬유의 비율은 높고 공극을 채워줄 미세분의 양이 적기 때문에 밀도가 감소하여 bulk가 증가하였다고 판단되었다. Fig. 3의 (a)와 (b)조건은 고분자 전해질에 의해 다량의 미세분이 보류되어 밀도가 증가함에 따라 bulk가 줄어들었고 (c)조건은 섬유의 비율이 높아 지력증강제에 의한 섬유의 응집이 조장되었기에 bulk 향상에 기여한 것으로 사료된다. Ampho teric-PAM을 투입한 조건이 다른 원료 조건에 비하여 bulk가 높은 것으로 확인되었다. 이것은 Fig. 1에서 알 수 있듯이 미세분의 보류가 불량해 공극을 채우지 못하고 다른 약품에 비해 밀도가 감소하였기 때문이라고 판단하였다.

Fig. 3.

The effects of different types of dry strength agents on the bulk of RDA sheets from three stocks.

3.1.4 투기도

Fig. 4를 통해 투기도 변화를 나타내었다. KOCC가 배합된 지료보다 멸균팩 100% (c)의 투기저항성이 낮은 경향을 보였다. 멸균팩 재생 섬유로 구성된 종이의 bulk가 높은 만큼 공기가 통과하는 시간이 짧았다고 이해된다. KOCC 100% (a)와 KOCC와 멸균팩을 70:30으로 배합한 종이(b)는 보류제 및 지력증강제의 첨가에 따라 미세분의 보류로 인해 종이의 구조가 치밀해져 투기저항성이 높아지는 것을 알 수 있다. Fig. 3과 비교하였을 때, 종이 구조가 치밀한 (a)와 (b)의 경우에서 bulk가 감소하면 투기저항성은 증가하는 결과를 나타내었다. Bulk가 증가하는 경향을 보였던 (c)에서는 투기도가 감소하는 것을 확인하였다. 이것으로 bulk와 투기도가 반비례 관계에 있다는 것을 알 수 있다.

Fig. 4.

The effects of different types of dry strength agents on the air resistance of RDA sheets from three stocks.

3.1.5 압축강도

Fig. 5에서 보여주는 바와 같이 멸균팩 유래의 섬유가 첨가되면 기본적으로 압축강도가 증가하는 것을 알 수 있다. 이는 멸균팩 자체의 재생 섬유 강도가 우수하기 때문이라고 판단된다. 건조지력증강제의 효과는 KOCC 100% (a)였을 때 가장 뛰어난 것으로 확인하였다. 3.1.1에서 확인하였던 KOCC의 미세분 보류 개선으로 인해 지력증강제 흡착량이 증가하여 약품 무첨가 조건에 비해 상대적으로 높은 압축강도가 발현된 것으로 사료된다. (b)의 경우에서도 보류도가 개선됨에 따라 강도가 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 그 중에서도 흡착속도가 빠른 PVAm을 첨가하였을 때가 가장 지력증강제의 효율이 높았음을 알 수 있었다. 멸균팩 100% (c)에서는 지력증강제 첨가 시의 강도가 약품 무첨가 조건과 큰 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 멸균팩의 경우 KOCC와 달리 지력증강제 효과 발현에 도움이 되는 미세분이 충분히 존재하지 않았기 때문이라고 판단된다. 약품 유형 중 가장 최근에 개발된 Ion complex형이 가장 높은 압축강도를 나타내었다. 이전의 문제점들을 보완한 지력증강제인 만큼 우수한 압축강도를 보인 것으로 사료된다.

Fig. 5.

The effects of different types of dry strength agents on the compressive strength of RDA sheets from three stocks.

3.2 멸균팩 고해 유·무의 영향

앞선 3.1항에서 멸균팩 재생 섬유의 압축강도가 KOCC 재생 섬유보다 우수하고 KOCC의 경우 미세분의 보류가 압축강도 발현에 중요한 요인이라고 판단하였다. 따라서 여수도 440 mL CSF의 미세분이 5% 이하인 멸균팩 지료를 300 mL CSF가 되도록 고해하여 미세분 함량을 18%로 증가시켰다. 건조지력증강제는 5가지의 유형 중 미고해 멸균팩의 압축강도를 향상시키는 데 가장 우수했던 Ion complex를 사용하여 RDA 초지하였다. 수초지 제작 후 보류도, 지합, bulk, 투기도, 압축강도 등의 물성을 비교분석하였다.

3.2.1 탁도 및 수초지의 기본 물성

Fig. 6에 탁도 변화를 그래프로 나타내었다. 고해로 인한 미세분 함량의 증가에 따라 지력증강제를 첨가하였을 때 보류도 개선율이 미고해 시 27%에서 고해 시 33%로 증가하였다. 3.1에서와 동일하게 고분자 전해질이 투입되면서 지합이 저하됨을 Fig. 7을 통해 확인할 수 있다. 고해의 영향으로 섬유가 유연해져 미고해 조건보다 지합이 개선되었으며, 지합 저하의 폭이 커진 것을 알 수 있다. Bulk의 변화를 나타낸 Fig. 8을 통해 약품 첨가 시 bulk가 증가한 미고해 멸균팩과 달리 고해 시 bulk가 감소한다는 것을 확인하였다. 증가된 미세분이 공극에 침투하여 구조가 치밀해진 결과라고 사료된다. 그러나 개선된 보류율에 비하여 bulk의 감소폭이 적었다. 이는 두께가 중요한 멸균팩은 펄프상태에서부터 고해를 많이 하지 않아 원료 자체의 bulk가 우수하기 때문이라고 판단하였다. 따라서 미세분의 보류에도 bulk가 크게 감소하지 않았던 것으로 판단된다. Fig. 9의 투기도의 경우 고해로 인해 종이 구조가 치밀해져 투기저항성이 높아진 것을 확인하였다. 지력증강제를 첨가하였을 때 3.1의 실험결과와 달리 투기저항성이 낮아졌는데 지력증강제에 의해 섬유 응집이 과도하게 발생하여 지합의 저하로 투기저항성이 감소한 것으로 사료된다.

Fig. 6.

The effect of polyelectrolytes on the turbidity of RDA filtrate from aseptic carton stock.

Fig. 7.

The effect of polyelectrolytes on the formation of RDA sheets from aseptic carton stock.

Fig. 8.

The effect of polyelectrolytes on the bulk of RDA sheets from aseptic carton stock.

Fig. 9.

The effect of polyelectrolytes on the air resistance of RDA sheets from aseptic carton stock.

3.2.2 압축강도

고해 지료의 경우 Fig. 10에 보이는 바와 같이 미고해 멸균팩 재생 섬유보다 우수한 압축강도를 발현하였다. 그러나 고분자 전해질의 효율 측면에서는 고해를 실시한 지료와 미고해 지료가 유사한 경향을 나타내었다. 미세분 보류의 증가에도 불구하고 보류제 및 지력증강제의 첨가 시 압축강도의 개선 효과가 미미하였다. 미고해 멸균팩은 약품 무첨가 조건 대비 지력증강제의 압축강도가 0.74% 감소하였고, 고해 멸균팩은 1.25% 증가하여 고해 시 약품 효율이 약 2%가량 증가하였다고 볼 수 있으나 미미한 변화이다. 이것은 3.2.1 bulk의 분석에서 설명한 펄프 자체의 특성 때문이라고 판단된다. 멸균팩은 종이 음료 용기로서 75%의 종이와 20%의 PE film, 5%의 알루미늄 필름으로 구성된 복합재료이다. 이 중 종이의 역할은 용기에 강성을 부여하는 것으로 파열강도 등의 강도와 달리 강성을 개선하기 위해서는 종이의 bulk가 우수해야 한다. 따라서 섬유 간 결합이 우수한 펄프가 아닌 bulk가 우수한 펄프를 멸균팩의 종이 원료로 사용하였을 것이라 여겨지며 그런 이유로 섬유 간 결합을 보완하는 지력증강제의 효율은 멸균팩 재생 섬유의 경우 높지 않은 것으로 이해된다. 고해를 많이 하지 않은 펄프는 섬유 유연성이 떨어지고 피브릴화가 적어 건조지력증강제의 강도 개선 효율이 미약하다. 따라서 멸균팩은 KOCC와 달리 미세분이 더 보류될 때에도 섬유 간 결합력 개선이 미미하여 압축강도 개선이 어렵다고 사료된다.

Fig. 10.

The effect of polyelectrolytes on the compressive strength of aseptic carton blended corrugating medium.


4. 결 론

본 실험은 펄프의 종류와 건조지력증강제의 유형이 평량이 90 g/m²인 경량 골심지의 압축강도에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. KOCC 100%와 멸균팩 혼합지료의 경우 미세분의 보류가 증가할수록 압축강도 또한 증가하는 것을 확인하였다. 그러나 KOCC의 기본 섬유 간 결합 강도가 미약하여 지력증강제의 첨가에도 충분한 압축강도를 나타내지 못했다. 멸균팩 30%의 혼합지료에서 PVAm 유형의 건조지력증강제를 사용하였을 때만이 목표 압축강도인 10 kgf/15.24 cm에 도달하였다. 멸균팩의 경우 보류제 및 지력증강제의 첨가 없이도 목표 강도를 웃도는 높은 압축강도를 나타내었으나 지력증강제 투입 시 강도 개선 효율이 미미하였다. KOCC와 비교하였을 때 멸균팩의 미세분 함량이 현저히 적기 때문에 섬유 간에 보류되어 강도 향상에 도움을 주지 못하였기 때문이라고 판단하였다. 이에 멸균팩의 미세분 함량을 증가시켜주어 약품 효율을 증대시키기 위한 실험을 진행하였다. 섬유의 유연성 개선 및 미세분 보류의 증가로 고해처리에 따른 압축강도 개선효과를 볼 수 있었으나 여전히 지력증강제의 강도 개선 효과는 미미한 것으로 확인하였다. 그 이유는 멸균팩은 두께가 중요한 인자이기 때문에 고해를 많이 실시하지 않고 기본적으로 bulk가 우수하고 섬유유연성이 낮은 펄프로 구성되기 때문이라 판단되었다. 섬유유연성이 낮고 피브릴이 적으면 건조지력증강제의 효과가 떨어지기에 KOCC에 비하여 건조지력증강제가 효율을 나타내지 못하였다고 사료된다. 상기한 결과들을 통해 충분한 압축강도를 확보하기 위해서는 KOCC보다 멸균팩을 사용해야 하나 멸균팩의 경우 지력증강제를 첨가하여도 압축강도 개선에 미치는 영향이 미미하므로 지력증강제의 선택적 적용이 요구됨을 확인하였다.

Acknowledgments

이 연구는 2015년도 강원대학교 학술 연구 조성비(관리번호 520150264) Empty Fruit Bunch를 활용한 신장지 생산 기술 개발로 연구하였음.

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Fig. 1.

Fig. 1.
The effects of different types of dry strength agents on the turbidity of RDA sheets from three stocks.

Fig. 2.

Fig. 2.
The effects of different types of dry strength agents on the formation of RDA sheets from three stocks.

Fig. 3.

Fig. 3.
The effects of different types of dry strength agents on the bulk of RDA sheets from three stocks.

Fig. 4.

Fig. 4.
The effects of different types of dry strength agents on the air resistance of RDA sheets from three stocks.

Fig. 5.

Fig. 5.
The effects of different types of dry strength agents on the compressive strength of RDA sheets from three stocks.

Fig. 6.

Fig. 6.
The effect of polyelectrolytes on the turbidity of RDA filtrate from aseptic carton stock.

Fig. 7.

Fig. 7.
The effect of polyelectrolytes on the formation of RDA sheets from aseptic carton stock.

Fig. 8.

Fig. 8.
The effect of polyelectrolytes on the bulk of RDA sheets from aseptic carton stock.

Fig. 9.

Fig. 9.
The effect of polyelectrolytes on the air resistance of RDA sheets from aseptic carton stock.

Fig. 10.

Fig. 10.
The effect of polyelectrolytes on the compressive strength of aseptic carton blended corrugating medium.

Table 1.

The basic properties of dry strength additives

Ion-complex G-PAM Dual-polymer PVAm Amphoteric-PAM
Cationic Anionic
Solid contents (% w/v) 20.2 7.9 14.7 14.5 18.4 20.6
pH 3.52 3.12 4.45 5.95 8.95 4.03

Table 2.

Conditions of RDA sheet forming

Steps Stirrer time, s. Stirrer speed, rpm
*DSA: dry strength agents
Step 1 PAC 5 1,000
Step 2 DSA* 10 1,000
Step 3 AKD 15 1,500
Step 4 PAM 10 1,000
Step 5 Bentonite 5 1,500

Table 3.

Vacuum drainage conditions of RDA for sheet forming

Conditions Values
Vacuum pressure, mmHg Main: 255/Sub: 250
Delay time, s. 4
Forming time, s. 0.3
Suction time, s. 10
Vacuum time, s. 10