고급 화학 펄프화 기술:종이 생산의 강도와 내구성 향상

소개:

당신은 제지 공장에 대해 시간을 보내면서 모든 것이 펄프에 달려 있다는 사실을 곧 알게 될 것입니다.    

대규모 종이 제조에서는 펄프가 생산되는 방식이 나중에 강도, 질감, 심지어 변환 중 종이의 거동까지 많은 것을 결정합니다. 화학 펄프화는 오늘날 사용되는 다양한 방법 중에서 일관성과 내구성을 고려하여 선택한 방법입니다.

펄프 및 제지 산업에는 이미 기본 사항을 알고 있는 대다수의 의사 결정자가 있습니다. 그러나 운영을 합리화하거나 품질 문제를 해결하려는 과정에서 화학 펄프화 공정이 실제로 어떻게 작동하는지 자세히 살펴보는 것이 유용할 것입니다.

이 기사는 주제에 대해 근거 있는 견해를 취합니다. 산업용 종이 제조의 핵심 화학 펄프화 공정과 제지 산업의 크라프트 펄프화 공정을 단계별로 살펴보고, 가장 중요하게는 화학 펄프화가 실제 생산 환경에서 종이 품질과 강도에 어떤 영향을 미치는지 살펴보겠습니다.

출발점:화학적 펄프화의 실제 기능

간단히 말해서 목재는 섬유질이 서로 붙어 있는 것일 뿐입니다.

그 "접착제"는 리그닌입니다. 화학 펄프화의 목적은 섬유를 계속 사용할 수 있게 유지하면서 대부분을 제거하는 것입니다. 간단해 보이지만 실제로는 이것이 잘못되거나 매우 옳은 일이 될 수 있는 부분입니다.

보다 광범위한 산업용 종이 제조 공정에서 이 단계는 분위기를 조성합니다. 여기에서 섬유가 손상되면 나중에 아무리 다듬거나 마무리해도 완전히 고칠 수 없습니다.

그렇기 때문에 공장에서는 기술 팀 외부에서 항상 언급되지 않는 경우에도 종이 생산 공정 단계의 이 부분을 미세 조정하는 데 많은 시간을 소비합니다.

원재료는 생각보다 중요합니다

나무일 뿐이라고 하는데 공장에서는 그렇게 인식합니다.

연목인지 견목인지에 따라 사용되는 목재 펄프의 종류에 따라 결과가 크게 달라집니다.

• 침엽수 → 섬유질이 길어지고 강도가 향상됨 
• 견목 → 섬유질이 짧고 표면이 매끄러움 

화학 펄프화 공정에 들어가기 전에 목재는 껍질을 벗기고 치핑하는 과정을 거칩니다. 

거기에는 특이한 것이 없습니다. 하지만 칩 크기의 일관성은 어떻습니까? 운영자가 까다로워지는 부분이 바로 여기입니다.

고르지 못한 칩은 고르게 익지 않습니다. 그리고 고르지 못한 요리는 일관성 없는 펄프를 의미합니다. 이는 전체 제지 제조 체인에 조용히 영향을 미치는 작은 세부 사항 중 하나입니다.

종이 제조의 화학 펄프화 공정

모든 경우에 적용할 수 있는 일률적인 기술은 없습니다. Mills는 또한 수년에 걸쳐 여러 가지 주요 전략을 수립해 왔으며 각 전략에는 장단점이 있습니다.

크래프트 공정

이것이 펄프 및 제지 산업의 주력입니다.

완벽하지는 않지만 확실합니다. 사용된 화학물질(주로 수산화나트륨과 황화나트륨)은 섬유 구조를 과도하게 손상시키지 않으면서 리그닌을 분해하는 능력이 있습니다.

공장이 크래프트를 고집하는 또 다른 이유는 무엇일까요? 화학적 회수. 화학물질을 재사용할 수 있다는 것은 경제적으로 큰 변화를 가져옵니다.

아황산염 공정

이것은 알칼리성 대신 산성이라는 다른 경로를 사용합니다.

특정 등급에 유용한 더 밝은 펄프를 생산할 수 있습니다. 그러나 원료의 품질 변동에 대해서는 덜 관대합니다. 이것이 요즘 인기가 없는 이유 중 하나입니다. 

소다 펄프화

목재가 아닌 용도에서 더 일반적입니다.

농업 잔여물을 처리하는 경우 이 방법이 효과적입니다. 하지만 고강도 용도의 경우에는 크라프트지와 잘 어울리지 않습니다.

제지 산업의 단계별 크라프트 펄프화 공정

제지 산업의 크라프트 펄프화 공정을 목록뿐만 아니라 공장에서 실제로 어떻게 진행되는지 단계별로 살펴보겠습니다.

요리(소화)

대부분의 작업이 여기서 발생합니다.

우드칩은 화학물질을 이용해 고온, 고압에서 조리됩니다. 섬유질을 너무 익히지 않고 리그닌을 용해시키는 것이 아이디어입니다.

그리고 솔직히 이 균형은 까다롭습니다. 너무 멀리 밀면 섬유 강도가 떨어집니다. 너무 많이 참으면 리그닌이 남게 됩니다.

세탁

조리 후 펄프를 세척합니다.

청결함만을 위한 것이 아닙니다. 이 단계에서는 잔류 화학물질과 용해된 물질을 제거합니다. 남은 액체(흑액)는 낭비가 아닙니다. 이는 복구 루프의 일부입니다.

심사

조리를 조절하더라도 모든 것이 고르게 분해되는 것은 아닙니다.

스크리닝은 조리되지 않은 칩이나 대형 입자 등 불량품을 제거하는 데 도움이 됩니다. 이는 간단하지만 필요한 품질 관리 단계입니다.

탈색(가끔)

모든 종이가 밝은 흰색일 필요는 없습니다.

하지만 그렇게 되면 표백이 필요합니다. 여러 공장에서는 비용, 규정, 최종 사용 요구 사항에 따라 서로 다른 순서를 사용합니다.

화학물질 회수

화학 펄프화는 사람들이 기대하는 것보다 더욱 지속 가능해집니다.

이전에 사용된 화학물질은 회수되어 재사용됩니다. 이 과정에서 에너지도 생성된다. 이 단계가 없다면 산업용 제지 제조 공정의 경제성은 매우 달라 보일 것입니다.

전체 종이 생산 과정에서 이것이 적합한 경우

펄프화 작업이 완료되면 프로세스가 진행되지만 이 단계의 모든 내용도 함께 수행됩니다.

나머지 종이 생산 과정 단계는 다음과 같습니다:

• 섬유 정제 
• 시트 구성 
• 누르기 
• 건조 중 
• 표면 마무리 

펄프 품질이 일관되지 않으면 작업자는 접착 불량, 파손, 고르지 못한 시트 등의 문제를 여기에서 발견하게 됩니다. 모든 것이 역으로 추적됩니다.

화학 펄프화가 종이 품질과 강도에 미치는 영향

이것이 바로 비즈니스 결과와 직접적으로 연결되는 부분입니다.

화학 펄프화가 종이 품질과 강도에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것은 기술적일 뿐만 아니라 실용적입니다.

섬유 길이 및 강도

화학적 펄프화는 일반적으로 기계적 방법보다 섬유 길이를 더 잘 보존합니다.

그것은 더 강한 종이로 해석됩니다. 포장 등급에 특히 중요합니다.

섬유 청결성

리그닌을 제거하면 섬유 결합이 향상됩니다.

접착력이 좋아지면 시트의 약점이 줄어듭니다. 이는 제작 과정에서 금방 알아차릴 수 있는 부분입니다.

밝기 안정성

리그닌 감소 =시간이 지남에 따라 황변 현상 감소.

인쇄 애플리케이션의 경우 이는 사람들이 생각하는 것보다 더 중요합니다.

유연성

화학적으로 처리된 섬유는 시트 형성 중에 작업하기가 더 쉽습니다.

부러지지 않고 구부러지기 때문에 생산 중 손실이 줄어듭니다.

기술이 Mills의 접근 방식을 변화시키고 있습니다

기본 사항은 크게 변하지 않았지만 공장에서 화학 펄프화 공정을 운영하는 방식은 바뀌었습니다.

예를 들어, 연속 소화조는 많은 시설에서 배치 시스템을 대체했습니다. 나름의 어려움이 있기는 하지만 더 나은 일관성을 제공합니다.

그런 다음 기본적으로 표백 단계의 부하를 줄이는 산소 탈리그닌화가 있습니다. 작은 변화이지만 비용과 환경적 성과를 모두 향상시킵니다.

디지털 모니터링은 조용히 영향을 미치는 또 다른 영역입니다. 이제 운영자는 단순한 경험이 아닌 실시간 데이터를 활용하고 있습니다.

지속가능성—더 이상 유행어가 아닙니다

펄프 및 제지 산업은 환경에 대한 비판이 없지 않았습니다. 

특히, 화학 펄프화는 자원 집약적인 것으로 인식되었습니다. 일부는 남아 있지만 상황은 달라졌습니다.

• 화학물질 회수 시스템이 더 효율적입니다.
• 물 재사용이 더 일반적입니다.
• 이전보다 더 깔끔한 표백 과정 

완벽하지도 않지만 예전 같지도 않습니다.

쉽게 사라지지 않는 과제

오늘날에도 공장에서는 몇 가지 지속적인 문제를 다루고 있습니다:

• 원재료 변동성 
• 화학물질 비용 상승 
• 규제 압력 
• 대규모 자본 투자 

이것은 새로운 문제가 아닙니다. 하지만 바로 이것이 프로세스 제어가 그토록 중요한 이유입니다.

결론

화학 펄프화는 기술계 외부에서 항상 주목을 받는 것은 아니지만 현대 제지 제조에서는 중심 역할을 합니다.

산업용 종이 제조에 적용되는 대체 화학 펄프화 방법 중 하나를 선택하든, 제지 산업에서 크라프트 펄프화의 단계별 프로세스를 선택하든, 의사 결정 프로세스의 각 단계는 최종 제품에 영향을 미칩니다.

그리고 화학 펄프화가 종이 품질과 강도에 어떤 영향을 미치는지 면밀히 살펴보면 분명해집니다. 이는 단지 공정의 한 단계가 아닙니다. 이는 이후의 모든 것을 형성하는 단계입니다.

산업용 제지 제조 공정에 종사하는 기업의 경우 이를 올바르게 수행하려면 이론보다는 일관성, 제어 및 경험이 더 중요합니다.