종이 생산: 원자재부터 완제품까지 - 산업 개요

종이는 세계에서 가장 많이 생산되는 제품 중 하나입니다. 어린 시절부터 우리는 교과서, 골판지, 신문, 종이 상자 등 종이와 그 다양한 제품들에 둘러싸여 왔습니다.

하루에 한 번 이상은 종이로 만든 무언가를 사용합니다. 소비량이 워낙 방대하기 때문에 생산 규모도 매우 큽니다. 중국, 미국, 일본이 세계 3대 종이 생산국입니다. 생산 규모가 거대하여 매년 수십억 달러의 수익을 창출합니다.

종이 생산과 제조는 전 세계적으로 막대한 고용을 창출합니다. 기계, 공장, 노동자 및 기술자 풀이 필요합니다. 제지 공장을 시작하는 것이 아주 어렵지는 않지만 많은 계획이 필요합니다.

자세히 보기: 제지 공장 사업 계획 샘플

미국은 종이 제품 최대 소비국 중 하나입니다. 2016년 9,730만 톤의 종이를 소비했습니다. 2016년 기준 미국에는 450개의 제지 공장이 있었으며 총 680억 달러의 수익을 창출했습니다.

미국은 펄프, 종이, 판지 공장 제품 등을 수출하는 주요 수출국이기도 합니다. 2019년 기준 78억 9천만 달러 규모를 수출했습니다. 가공 종이 제품은 2019년 62억 9천9백만 달러어치 수출되었습니다.

종이 생산은 거대 종이 공급업체가 소유한 대형 공장에서 대규모로 이루어집니다. 다만 공급과 자본 투자에 따라 소규모로도 이루어집니다. 많은 대기업이 다양한 종이 유형을 생산하기 위해 다양한 생산 방식을 사용하지만, 거의 모든 종이 유형에 대한 공통된 기본 방법은 동일합니다.

종이 생산 개요:

알다시피 종이는 목재에서 추출한 셀룰로오스로 생산됩니다. 목재는 제지 펄프를 생산하기 위해 가공되며, 추가 공정을 거쳐 종이 시트로 변환됩니다. 정확히 말하면, 사용 가능한 종이가 생산되기까지 몇 가지 단계가 있습니다. 다음은 그 단계들입니다.

• 펄핑 공정
• 정제 공정 및 희석 공정
• 와이어 섹션 또는 섬유 형성
• 재료 밀도 증가를 위한 가압
• 건조 공정
• 최종 마무리 공정

전반적으로 종이가 사용되기까지 총 6단계가 있습니다. 일부 공정은 장소에 따라 다를 수 있지만 기본 공정은 동일합니다.

원자재:

대다수 제지 회사는 제지용으로 특별히 수확된 목재를 기본 원자재로 크게 의존합니다. 가문비나무, 소나무, 전나무, 헴록, 낙엽송 등이 제지용 원자재로 사용되는 흔한 수종입니다.

목재 외에도 제재소에서 나오는 목재 섬유, 목재 부스러기, 재활용 천, 일부 채소, 재활용 신문 등이 종이 제조에 사용됩니다. 과학적 발견의 진보와 기술 향상으로 이제 거의 모든 종류의 목재를 제지용으로 사용할 수 있습니다. 목재 외에 요즘 사용되는 다른 원자재로는 대나무, 아마, 사탕수수 박, 황마 섬유, 헴프 등이 있습니다.

린넨 넝마와 면은 레터헤드용 고급 종이를 만드는 데 사용됩니다. 기타 사용되는 재료로는 염료, 표백제, 잉크, 아라비아 고무, 전분, 송진 같은 사이징제, 이산화티타늄, 점토, 분필 같은 충전제가 있습니다.

펄핑 공정:

펄프는 목재와 사용済み 종이 모두에서 만들어집니다. 첫 번째 시나리오에서는 통나무를 드럼에 넣고 굴려 껍질을 벗깁니다. 그런 다음 통나무를 분쇄기에 보내 작은 조각인 칩으로 만듭니다.

다음은 칩에서 펄프를 만드는 과정입니다. 여기서 목재 칩은 표백제, 수산화나트륨, 황화나트륨 등 여러 화학약품으로 처리됩니다. 필터를 사용하여 불필요한 물질을 제거합니다. 화학 공정은 적절한 압력에서 큰 보일러 같은 용기에 화학약품을 사용하여 목재 칩을 요리하는 것을 필요로 합니다.

목재 소재를 일정 시간 동안 특정 온도에서 보일러에서 끓이거나 요리하여 펄프를 생산합니다. 펄프에는 고유한 불순물이 있으며 정제 후 제거됩니다. 여기에서 정제 수준은 생산하려는 종이 유형에 따라 달라집니다.

짧은 요리 공정 후, 목재는 펄프로 변환되어 제지 공정으로 보낼 준비가 됩니다.

재활용되는 오래된 종이의 경우 방법이 약간 다릅니다. 여기서는 종이를 아주 작은 조각으로 자른 다음 화학 물과 혼합합니다. 종이의 잉크, 기타 물질, 기타 불순물은 이 공정을 통해 제거됩니다.

펄프를 철저히 세척하고 화학약품을 혼합하여 잉크를 제거합니다. 펄프가 제대로 세척된 후에야 다음 공정으로 보냅니다.

정제 및 희석 공정:

정제 공정이란 제지용 펄프 소재를 만들기 위해 목재 소재를 세척하는 것을 의미합니다. 목재에는 고유한 불순물과 종이 품질에 영향을 줄 수 있는 기타 물질이 포함되어 있으므로 화학 공정을 사용하여 이러한 물질을 제거합니다.

이 과정에서 목재 칩이 끓일 준비가 되는 동안 여러 화학약품을 사용하여 불순물을 걸러냅니다. 증기를 사용하여 이물질을 제거합니다. 이는 수시간이 걸리는 지속적인 공정입니다.

종이가 잉크를 흡수하지 않도록 만드는 다른 방법들도 사용됩니다. 이는 송진과 아라비아 고무를 사용하여 종이가 잉크를 흡수하지 않도록 보장하는 사이징 공정이라고 합니다.

일반적으로 종이는 잉크를 흡수하므로 인쇄 및 필기용으로 사용할 수 없습니다. 이 외에도 분필, 점토, 이산화티타늄을 필터로 사용하여 펄프 혼합물을 추가로 처리합니다.

와이어 섹션 및 섬유 형성:

생산된 펄프는 나중에 종이가 될 건조 섬유를 생성하기 위해 처리됩니다. 긴 벨트 위에 펄프를 깔아놓습니다. 롤러와 건조기를 사용하여 펄프를 압축하여 밀도를 높이고 최대한 많은 물을 제거합니다.

가압 및 건조 공정:

벨트는 계속 이동하며 롤러 드럼, 진공 장치, 건조기를 통과합니다. 벨트는 펄프를 감는 와이어처럼 만들어집니다. 진공 기계는 펄프의 물을 제거하고 롤러 드럼은 펄프를 평평하게 하여 밀도를 높입니다.

건조기는 종이를 더욱 건조시켜 얇고 바삭한 시트로 만듭니다. 펄프 압착이 일어나 최대 수분이 제거되고, 펄프가 조밀해지고 서로 얽히며 밀도가 증가합니다.

나중에 마지막 건조 단계가 진행되어 펄프나 종이 시트에 포함된 거의 모든 물이 제거됩니다. 130도 섭씨 온도를 사용하여 종이를 건조시키며, 이는 물의 85%를 제거합니다.

뜨거운 증기 공기를 시트 롤을 통과시켜 건조시킵니다. 약 70개의 실린더를 사용하여 종이를 건조시킵니다. 종이는 긴 롤러에 다양한 층으로 감깁니다. 그리고 남은 물을 제거하기 위해 당겨집니다.

최종 마무리 공정:

전분과 기타 화학약품을 사용하여 종이를 일반 용도에 맞게 만듭니다. 전분은 종이의 강성을 높이고 결합력을 증가시킵니다. 종이에 가치를 더합니다. 롤러를 사용하여 종이 표면을 매끄럽게 만듭니다.

종이 품질을 개선하기 위해 많은 다른 화학약품이 사용됩니다. 품질 개선을 위한 다양한 기계도 사용됩니다. 마지막으로 종이는 최대 50톤까지 나갈 수 있는 점보 릴로 감깁니다.

필요에 따라 종이는 다양한 용도로 크기별로 절단됩니다.

제지 산업의 집진기:

제지 산업에서 발생하는 종이 분진은 특히 호흡기 건강에 심각한 영향을 미칩니다. 제지 공장에서 발생하는 종이 분진을 수집하기 위해 멀티스타 집진기가 사용됩니다.

이 제지 산업용 집진기는 공장에 설치되어 제지 과정에서 발생하는 분진을 수집합니다. 종이 분진으로 인해 발생할 수 있는 심각한 건강 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다.

제지 생산 시작 시 고려해야 할 중요한 측면들:

• 당신이 생산한 종이는 다른 누군가에게 팔려 적절한 용도로 사용될 것이 분명합니다. 따라서 당신이 종이를 공급할 사전 고객이 있어야 합니다.
• 당신은 공장에서 특정 유형의 종이를 생산하여 특정 유형의 고객에게 판매할 것입니다. 따라서 수요와 공급 측면에서 철저히 준비되어 있어야 합니다.
• 종이 생산 시장을 분석해야 합니다. 특정 유형의 종이는 수요가 매우 클 수 있는 반면, 일부 유형은 수요와 공급이 적을 수 있습니다.
• 종이 생산을 시작할 공장이 필요합니다. 기계 설치에는 공간과 유리한 조건이 필요합니다.
• 이러한 기계는 많은 소음, 오염, 종이 분진, 열, 폐수, 연기를 발생시키므로 공장 설치를 위해 필요한 모든 허가를 받아야 합니다.
• 제지 기계에서 발생하는 종이 분진 형태의 오염을 줄이기 위해 집진기도 설치해야 합니다.