종이 화학 물질
Paper chemicals |
종이 화학 물질은 종이 제조에 사용되는 화학 물질 그룹을 지정하거나 종이의 특성을 수정한다. 이러한 화학 물질들은 색과 밝기를 바꾸거나 물에 대한 강도와 저항력을 증가시키는 등 여러 가지 방법으로 종이를 바꾸는 데 사용될 수 있다.[1]
종이 제조에 사용되는 화학 물질
| 공용명 | 학명 | 화학식 | 메모들 |
|---|---|---|---|
| 알룸 | "알루미나 황산염" | 알2(SO4)3 · 18 HO2 | 알칼리성 크기 및 로진[clarification needed] 크기 |
| 알바린 | "황산칼슘" | CaSO4 · 2 H2O | 건축 재료 |
| 이산화염소 | 이산화염소 | CLO2 | 펄프 표백 |
| 염소 | 염소 | CL2 | 펄프 표백 |
| 돌로마이트 | 탄산마그네슘 | CaMg(CO3)2 | 필러, 코팅 |
| DTPA | 디틸렌트리아민펜타아세트산 | C14H33N3O10 | 킬레이트(펄프에서 전이 금속 제거)에 사용된다. |
| EDTA | 에틸렌디아미나메트라아세트산 | C10H16N2O8 | 킬레이트(펄프에서 전이 금속 제거)에 사용된다. |
| 효소[어느?] | 딩크에 사용됨 | ||
| FSA | 포마미딘 황산 또는 이산화 티우레아 | 차버티드422 | 포스트 딩킹 표백 |
| 구아르 껌 | 천연 중합체, 체계적 이름 없음 | 건강도 첨가제 | |
| 석고 또는 미네랄 화이트 또는 플라스터 | 황산칼슘 | CaSO4 · 2 H2O | 석고보드 |
| 과산화수소 | 과산화수소 | H2O2 | 펄프 표백에 |
| 차아염소산 | 차아염소산 | 호클 | 펄프 표백에 |
| 라임 | 산화칼슘 | CAO | 알칼리성 펄핑 공정 화학적 회수, 표백 |
| 석회암 | 탄산칼슘 | CaCO3 | 침전된 CaCO를3 만들기 위해, 필러 및 코팅에 사용된다. |
| 비설파이트 마그네슘 | 비황산 마그네슘 | Mg(HSO3)2 | 황산염 펄핑에 사용 |
| 마그나이트 | 탄산 마그네슘 | MgCO3 -100% | 담뱃지용 필러 |
| 석회유, 소석회 | 수산화칼슘 | Ca(OH)2 | 청량주의 가성비를 위해 |
| 마그네시아유 | 수산화 마그네슘 | Mg(OH)2 | |
| 산소 | 산소 | O2 | 인펄프 표백 |
| 오존 | 오존 | O3 | 인펄프 표백 |
| 로신 | 아비에트산 | 츄오1929 | 사이징 |
| 로신 비누 | 안식산나트륨 | 초쿤나1929 | 사이징 |
| 솔트 케이크 | 황산나트륨 | 나소10HO242 | 황산염 펄핑 화학회수 내 메이크업 화학 물질(NaSO24. ---NaS2) |
| 비누/지방산 | 딩킹 | ||
| 비황산나트륨 | 비황산나트륨 | NaHSO3 | 황산염 펄핑에 사용 |
| 소다회 | 탄산나트륨 | Na2CO3 | 알칼리성 펄핑 화학회수 내 메이크업 화학23 물질(NaCO+Ca(2OH)---2NaOH3+CaCO) |
| 알루민산나트륨 | 알루민산나트륨 | 나2알2O4 | alum과 함께 pH를 제어에 사용 |
| 비황산나트륨 | 비황산나트륨 | NaHSO3 | 산성형 조리주 화학성분은 표백 과정에서 펄프의 잔류염소를 중화시키는 데 사용되기도 한다. |
| 염소산나트륨 | 염소산나트륨 | 나클로3 | 이산화염소 생성에 사용 |
| 디티온산나트륨 | 수황산나트륨 | 나2S2O4 | 표백 |
| 차아염소산나트륨 | 차아염소산나트륨 | 나OCL | 표백 |
| 과산화나트륨 | 과산화나트륨 | 나2O2 | 표백 |
| 규산나트륨 | 규산나트륨 | 나지오23 | 습식, 펩타이드화, 잉크 분산, 과산화지질 안정화를 위한 폐지에. |
| 황화 나트륨 | 황화 나트륨 | 나2S | 크래프트/황산조림주 활성화학물질 |
| 티오황산나트륨 | 티오황산나트륨 | 나2S2O3 | 표백 |
| 삼인산나트륨 | 삼인산나트륨 | 나5P3O10 | 분산제 |
| 전분 | 습식 및 건식 엔드 첨가제 | 글리코사이드라고 불리는 산소 브리지에 의해 서로 연결된 포도당 단위로 구성된다. | |
| 유황 | 유황 | S | HSOf3 또는 바이-황산 펄핑을 만드는 방법 |
| 계면활성제 | 딩크에 사용됨 플루프 펄프 제조에서 디본더로 사용된다. | ||
| 타이타니아 | 이산화티타늄 | 티오2 | 용지의 불투명도와 밝기를 높이기 위한 필러. 코팅에 사용된다. |
| 아나타세 | 이산화티타늄 | 티오2 |
펄핑
화학적 펄핑은 나무 섬유에서 셀룰로오스를 추출하기 위해 리진을 용해하는 것을 포함한다. 화학 펄핑의 다른 과정으로는 가성소다와 황화 나트륨을 사용하는 크래프트 공정이 있으며 가장 흔하다. 또는 황산의 사용은 황산염 공정으로 알려져 있고 중성 황산 반헤미칼은 황산염과는 별도의 세 번째 공정으로 취급되며 생태학적으로 가장 낮은 하의 소다 펄핑이 있다.수산화나트륨 또는 안트라퀴논을 사용하는 자두성.[2]
가성소다를 첨가하여 섬유질의 펄핑 과정에서 pH를 증가시킨다. 종이섬유 용액의 pH가 높을수록 섬유질이 매끈하고 부풀게 되는데, 이는 섬유 분쇄 과정에 중요하다.
표백
백서 제작에서는 목재 펄프를 표백하여 화학적 펄핑 과정에서 추출되지 않은 리닌의 미량에서 어떤 색도 제거한다. 탈색 방법은 크게 세 가지가 있다.
- 원소 염소 표백은 염소와 차아염소산염을 사용한다.
- 원소염소 무염색소는 차아염소산염의 사용을 없애고 염소를 이산화염소나 염소산나트륨으로 대체해 친환경적이다.[3]
- 완전히 염소 없는 표백은 산소와 과산화수소를 활용한다. 염소 처리된 오염물질을 모두 제거하기 때문에 가장 친환경적인 과정이다.[4]
사이징
대부분의 종이 유형은 특정한 글의 품질과 인쇄 가능성을 유지하기 위해 약간의 내수성을 가져야 한다. 1980년까지 이 저항을 추가하는 전형적인 방법은 알룸과 함께 로진을 사용하는 것이었다. 제지업계가 도자 점토 대신 분필을 필러로 사용하기 시작하자 종이 화학은 중립적인 공정으로 전환해야 했다. 오늘날에는 주로 AKD(알킬케틴 다이머)와 ASA(알케닐 숙신 무수화물)가 사용된다.
강화
습강도
습강 첨가제는 종이가 젖었을 때 그 강도를 유지하도록 한다. 이것은 특히 휴지에서 중요하다. 이러한 목적을 위해 일반적으로 사용되는 화학물질에는 에피클로로무딘, 멜라민, 요소 포름알데히드, 폴리이미인이 포함된다. 이 물질들은 종이에 중합되어 강화 네트워크의 건설로 이어진다.
종이의 강도를 높이기 위해 제조 공정에서 큐션 전분을 젖은 펄프에 첨가한다. 전분은 과육의 셀룰로오스 섬유와 화학 구조가 비슷하고 전분과 섬유 표면 모두 음전하를 띤다. 양이온(양전하) 전분을 첨가함으로써 섬유는 전분과 결합할 수 있고 따라서 섬유 간의 상호연결도 증가시킬 수 있다. 전분의 양전하 부분은 보통 2분기의 암모늄 양이온에 의해 형성된다. 사용되는 쿼터나리염에는 2.3-에폭시 프로필 트리메틸 암모늄염화수소(EPTAC, 또는 글리탁 콰브, GMAC™라고도 함) 및 (3-클로로-2-히드록시프로필) 트리메틸암모늄염화암모늄염화암모늄(CHPTAC, Quat 188, Reagens™이라고도 함)이 포함된다.
건강도
건강도 첨가제, 즉 건강제는 종이강도의 정상상태를 개선하는 화학물질이다. 이는 종이의 압축 강도, 파열 강도, 인장 파괴 강도, 박리 저항성을 향상시킨다. 대표적인 화학 물질로는 계화 전분과 폴리아크릴라미드(PAM) 유도체가 있다. 이 물질들은 종종 종이 시트의 알루미늄 이온의 도움을 받아 섬유들을 결합하여 작용한다.
바인더
바인더는 자신과 종이의 코팅층 사이의 색소 입자의 결합을 촉진한다.[5] 바인더는 직경 1µm 미만의 구형 입자다. 일반적인 바인더는 스티렌 수성 무수화합물 또는 스티렌아크릴레이트 복합체다.[6] 표면 화학적 구성은 아크릴산이나 음이온계면활성제를 흡착하여 구별되는데, 둘 다 물속의 산포 안정화에 사용된다.[7] 공동 바인더, 즉 걸쭉기는 일반적으로 종이의 색 점성, 수분 보유, 크기 조정, 광택에 영향을 미치는 수용성 폴리머다. 일반적인 예로는 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC), 양이온 및 음이온 히드록시틸 셀룰로오스(EHEC), 변형 전분, 덱스트린 등이 있다. 스티렌 부타디엔 라텍스, 스티렌 아크릴, 덱스트린, 산화 전분 등을 코팅에 사용해 필러를 종이에 묶는다. 코빈더(co-binder)는 합성 바인더와 함께 사용되는 녹말, CMC(Carboxymethyl cellulose) 등의 천연 제품으로 스티렌 아크릴이나 스티렌 부타디엔 등이 있다. 공동 바인더는 합성 바인더 비용을 절감하고 코팅의 수분 보유 및 리히어를 개선하기 위해 사용된다.
필러
미네랄 필러는 더 비싼 바인더 재료의 소비를 줄이거나 종이의 일부 특성을 개선하기 위해 사용된다.[8] 중국 점토, 탄산칼슘, 이산화티타늄, 탈크는 종이 생산에 사용되는 흔한 광물 충전제다.
보유
용지에 필러를 바인딩하기 위해 보존 에이전트가 추가된다. 탄산칼슘과 같은 필러는 보통 표면전하가 약하다. 보존제는 양이온성, 양전하 그룹이 있는 고분자 입니다. 보존제의 또 다른 특징은 종이 기계의 전선 부분의 탈수를 가속화하는 것이다. 폴리에틸렌아민과 폴리아크릴아미드는 이 과정에서 사용되는 화학물질의 예다.
코팅
색소
가시 스펙트럼의 노란색과 빨간색 부분에 흡수되는 색소를 추가할 수 있다. 염료가 빛을 흡수함에 따라 광학조명제의 효과와 달리 종이의 밝기가 감소한다. 흰색을 증가시키기 위해 색소와 광학 밝기제를 혼합하여 사용하는 경우가 많다. 가장 많이 사용되는 색소는 파란색과 보라색 염료다.
광학조명제
광학 광학 광학 광학 장치는 종이를 휘어 보이게 하는데 사용된다. 광학조명제는 형광을 이용해 광 스펙트럼의 자외선 부분에서 보이지 않는 방사선을 흡수하고 가시적인 청색 범위에서 빛으로 다시 방사선을 방출한다. 따라서 광학조명제는 반사광에 첨가되는 청색광을 생성한다. 추가적인 푸른 빛은 반사된 빛 특성에서 존재할 수 있는 황색 색조를 상쇄한다. 따라서 재료의 밝기를 증가시킨다(조명에 자외선 복사가 포함되는 경우).[9]
참고 항목
- 재활용 종이의 잉크를 제거하는 중
- 종이의 표면화학
- Organosolv(펄핑 기술)
참조
- ^ 루돌프 패트 외 2005년 Wiley-VCH, Weinheim의 Ulmann 산업 화학 백과사전 "종이와 펄프". doi:10.1002/14356007.a18_545.pub4
- ^ Office of Air and Waste Management; Office of Air Quality Planning and Standards (August 1977). "10 Wood Processing". In Lahre, Thomas (ed.). Compilation of Air Pollutant Emission Factors (PDF) (3rd ed.). Research Triangle Park, North Carolina 27711: U.S. Environmental Protection Agency. p. 419. ISBN 978-1-249-50100-8. Retrieved 7 September 2015.CS1 maint: 위치(링크)
- ^ Performance chemicals for the pulp and paper industry (PDF) (Report). Gothenburg, Sweden: EKA Chemicals/Akzo Nobel. 2011. p. 2.
- ^ "7.3.9. Totally Chlorine-Free Bleaching of Papergrade Kraft Pulps". Supplemental Technical Development Document for Effluent Limitations Guidelines and Standards for the Pulp, Paper, and Paperboard Category (Report). Washington, D.C.: U.S. Environmental Protection Agency (EPA). October 1997. pp. 7–26. EPA-821-R-97-011.
- ^ Fardim, Pedro (2000). "Paper and Surface Chemistry Part 1- Fiber Surface and Wet End Chemistry". Institute of Quimica: 1–14.
- ^ Fardim, Pedro (2000). "Paper and Surface Chemistry Part 2- Coating and Printability". Institute of Quimica: 1–13.
- ^ Granier (1994). "Adhesion of latex particles on inorganic surfaces". TAPPI J. 77 (5): 419.
- ^ "Market Study: Fillers (3rd edition)". Ceresana. January 2014. Retrieved 7 September 2015.
- ^ He Shi, Hongbin Liu, Yonghao Ni, Zhirun Yuan, Xuejun Zou, Yajun Zhou (2012). "Review: Use of Optical Brightening Agents (OBAs) in the Production of Paper Containing High-Yield Pulps". BioResources. 7 (2): 2582–2591.CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
