유지 보조제란 무엇입니까?

2023년 8월 17일
오전 7시 4분
존슨

제지 과정에서 유지 보조제는 무엇입니까?

보유 보조제는 점토, 탄산칼슘, 기타 충진재와 같은 미세하고 분산된 고형물의 보유력을 향상시키기 위해 종이 펄프에 첨가되는 물질입니다. 이러한 첨가제는 섬유-필러 상호작용과 관련된 정전기력 또는 반 데르 발스 힘을 증가시켜 섬유의 유지력을 증가시킵니다. 보유 보조제는 합성 또는 천연일 수 있으며 전하량에 따라 양이온 또는 음이온이 될 수 있습니다.

유지 보조제는 제지 제작을 어떻게 향상시킵니까?

보유 보조제는 다음과 같은 방식으로 중요한 제지 공정을 개선하는 데 도움이 됩니다.

섬유 및 충전재의 유지력 향상 - 유지 보조제는 점토, 탄산칼슘, 충전재 등 생산 중에 손실될 수 있는 미세하게 분산된 고형물을 유지하는 데 도움이 됩니다.

향상된 배수 - 보유는 펄프의 배수 속도를 향상시켜 기계 속도를 높이고 생산량을 높이며 에너지 소비를 줄이는 데 도움이 됩니다.

더 나은 형성 - 유지 보조제는 질감과 두께가 더 균일한 섬유질과 필러 입자의 웹을 형성하여 종이의 외관을 개선합니다.

유지 보조제의 종류

화학적 조성과 작용 메커니즘에 따라 다양한 유형의 유지 보조제가 있습니다. 일반적인 유형의 고정 보조제에는 다음이 포함됩니다.

폴리아크릴아미드는 고분자량 및 전하 밀도를 위해 유지 보조제로 사용되는 합성 폴리머입니다.

양이온성 전분 - 양이온성 전분 첨가제는 천연 전분으로 만들어지며 우수한 유지 특성으로 인해 제지 분야에서 널리 사용됩니다.

폴리에틸렌이민(PEI)- PEI는 높은 전하 밀도로 인해 제지 산업에서 응집제 및 유지 보조제로 널리 사용되는 양이온성 고분자 전해질입니다.

유지제 대 고정제

보유 및 고정제는 제지에서 사용되지만 작용 메커니즘이 다릅니다. 고정 보조제는 섬유질과 충전재의 유지력을 향상시키는 데 도움이 되는 반면, 고정제는 이러한 섬유질과 충전재를 종이에 결합시키는 데 도움이 됩니다. 경화제는 유지 보조제와 달리 음이온성이며 섬유와 충전재를 보고서에 결합시키는 정전기적 고체력을 생성합니다.

배수 및 형성에 있어서 보유 보조제의 역할

유지는 섬유 및 필러와 성형 와이어의 상호 작용을 강화하여 펄프 배수를 개선하는 데 도움을 주어 기계 속도를 높이고 생산량을 높이며 에너지 소비를 줄입니다. 섬유와 필러 입자의 균일한 분포와 유지로 인해 종이의 형성도 크게 향상됩니다.

제지에서 유지 보조제는 어떻게 작용합니까?

유지 보조제는 제지기의 성능을 향상시키는 데 사용되는 화학 첨가제입니다. 이러한 보조제는 종이에 섬유질을 유지하고 허용 가능한 입자 손실을 줄이며 시트 형성을 개선하고 배수 효율성을 향상시키는 역할을 합니다. 이 기사에서는 고정 장치의 작동 방식, 다양한 유형의 고정 장치, 특정 기능 및 이점을 살펴보겠습니다.

제지에서 유지 보조제가 작동하는 방식

사용되는 섬유 유형, 펄프 품질, 제지 기계 설계 등 여러 요인이 제지 공정 중 섬유 유지에 영향을 미칠 수 있습니다. 유지 보조제는 섬유 사이의 인력을 증가시켜 유지를 촉진함으로써 이러한 문제를 극복하는 데 도움이 되도록 설계되었습니다.

유지 보조제가 작동하는 한 가지 방법은 섬유에 양전하를 생성하는 것입니다. 이 양전하는 점토나 기타 미세한 입자와 같은 음전하를 띤 입자를 실에 끌어들이는 데 도움이 됩니다. 이러한 입자가 섬유에 부착되면 제지 과정에서 손실될 가능성이 줄어들고 결과적으로 유지력이 향상됩니다.

보유 보조제는 또한 배수 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 제지하는 동안 섬유를 스크린 위로 통과시켜 섬유에서 물을 제거합니다. 실이 이러한 스크린에 적절하게 유지되지 않으면 배수 과정의 효율성이 떨어질 수 있습니다. 이는 에너지 소비, 건조 시간을 증가시키고 생산 속도를 감소시킬 수 있습니다. 보유 보조제는 스크린의 섬유 보유력을 향상시키고 섬유에서 배수되어야 하는 물의 양을 줄여 배수 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

유지 보조제의 유형

제지 공정에서는 여러 가지 유형의 유지 보조제가 일반적으로 사용됩니다. 일반적인 유형 중 하나는 양이온성 전분입니다. 양이온성 전분은 식물성 원료에서 추출되며 제지기 스크린의 섬유질 유지율을 높이는 데 사용됩니다. 일반적으로 사용되는 또 다른 유지 보조제는 폴리아크릴아미드입니다. 이러한 유형의 보유 보조제는 미세한 입자를 포착하고 손실을 방지하는 데 도움이 되는 젤 같은 물질을 형성합니다.

다른 유형의 유지 보조제에는 명반, 로진 및 합성 폴리머가 포함됩니다. 이러한 각 고정 보조제는 고유한 장점과 특성을 갖고 있어 다양한 유형의 종이와 제지 공정 단계에 적합합니다.

유지 보조제 사용의 이점

제지 공장에서 고정 보조제를 사용하면 많은 이점이 있습니다. 가장 중요한 이점 중 하나는 생산 효율성 향상입니다. 제지기 스크린의 섬유 유지력을 향상함으로써 유지 보조제는 청소 및 유지 관리에 필요한 가동 중지 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이는 생산 속도를 높이고 전체 생산 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

또한, 유지 보조제는 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있습니다. 유지 보조제는 섬유 유지력을 향상시켜 구멍이나 얇은 반점과 같은 완성된 종이의 결함을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이를 통해 전체적으로 더욱 일관되고 균일한 고품질 제품을 얻을 수 있습니다.

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제지에서 사용되는 일반적인 유형의 유지 보조제

양이온성 유지 보조제:

양이온성 유지 보조제는 종이의 유지력과 습윤 강도를 향상시키기 위해 펄프에 첨가되는 양전하 폴리머입니다. 이는 제지 과정에서 미세한 입자와 섬유가 빠져나가는 것을 방지하기 위해 제지 공정에서 사용됩니다. 양이온성 유지 보조제는 펄프에서 음전하를 띤 입자와 결합을 형성하여 종이에서의 유지력을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

양이온성 유지 보조제의 예로는 폴리에틸렌 이민, 폴리DADMAC 및 폴리아미드 아민 에피클로로히드린(PAE)이 있습니다. 폴리에틸렌 이민은 높은 보유 효율로 인해 제지에서 흔히 사용되며 특히 고급 종이 등급을 생산하는 데 효과적입니다. PolyDADMAC은 또한 강력한 유지 특성과 우수한 용지 강도를 제공하는 능력으로 인해 널리 사용됩니다. PAE는 종이 타월, 냅킨 등 높은 습윤 강도가 요구되는 분야에 사용됩니다.

양이온성 유지 보조제 사용의 잠재적인 단점은 종이 밝기를 감소시켜 종이의 최종 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 것입니다. 또한, 양이온성 유지 보조제는 일반적으로 음이온성 유지 보조제보다 가격이 더 비쌉니다.

음이온 보유 보조제:

음이온성 유지 보조제는 펄프의 유지 및 배수를 개선하기 위해 펄프에 첨가되는 음전하 폴리머입니다. 이는 펄프의 양전하 입자와 결합을 형성하여 종이에 섬유질과 충전재의 유지력을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

음이온성 유지 보조제의 예로는 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC), 폴리아크릴아미드(PAM) 및 폴리비닐 알코올(PVA)이 있습니다. CMC는 종이 보유 및 배수 특성을 향상시키는 효율성이 높기 때문에 일반적으로 사용됩니다. PAM은 배수 및 펄프 형성을 효과적으로 개선하며 고속 초지기에 사용하기에 적합합니다. PVA는 펄프에 미세한 입자가 존재하는 부위에 사용됩니다.

음이온 보유 보조제 사용의 한 가지 잠재적인 단점은 종이 강도에 부정적인 영향을 미치고 밝기를 감소시킬 수 있다는 것입니다. 그러나 음이온성 유지 보조제는 일반적으로 양이온성 유지 보조제보다 비용 효율적입니다.

재활용 종이를 위한 고정 보조제:

재활용 종이용 고정 보조제는 재활용 과정에서 섬유질과 충전재의 고정력을 향상시키기 위해 사용됩니다. 이 제품은 버진 섬유보다 섬유 길이가 짧고 결합 강도가 낮은 재활용 섬유의 고유한 특성을 활용하도록 특별히 고안되었습니다.

재활용 종이에 사용되는 보유 보조제의 예로는 폴리에틸렌 이민 및 카르복시메틸 셀룰로오스와 같은 양이온 및 음이온 폴리머가 있습니다. 이러한 보유 보조제는 재활용 펄프의 보유 및 배수 특성을 개선하고 고품질 재활용 종이 제품을 생산하는 데 도움이 됩니다.

재활용 종이에 고정 보조제를 사용하는 경우의 한 가지 잠재적인 단점은 재활용 종이 제품의 전체 생산 비용을 증가시킬 수 있다는 것입니다. 그러나 재활용 과정의 품질과 효율성을 향상하려면 보유 보조제를 사용해야 합니다.

제지 기계의 젖은 부분에 유지 보조제 사용:

종이 품질과 생산 효율성을 향상시키기 위해 일반적으로 제지 기계의 젖은 부분에 고정 보조제를 추가합니다. 이는 제지기에 들어가기 전에 펄프 슬러리에 첨가되어 펄프의 유지 및 배수를 증가시키는 데 도움이 됩니다.

제지기의 웨트엔드에 사용되는 보유 보조제의 예로는 폴리DADMAC 및 카르복시메틸 셀룰로오스와 같은 양이온성 및 음이온성 중합체가 있습니다. 이러한 유지 보조제는 펄프의 유지 및 배수 특성을 개선하고 종이 품질과 생산 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

제지기의 젖은 끝 부분에 고정 보조제를 사용할 때 발생할 수 있는 한 가지 단점은 전체 용지 밝기와 강도에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 것입니다. 그러나 올바르게 사용하면 고정 보조제는 종이 생산의 품질과 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

고정 보조제로서의 크기 조정제:

사이징제는 펄프와 결합을 형성하고 유지 및 배수 특성을 향상시켜 유지 보조제로도 기능할 수 있습니다. 사이징제는 일반적으로 종이 강도와 물 침투에 대한 저항성을 강화하기 위해 펄프에 첨가됩니다.

유지제로 사용되는 일부 사이즈제에는 로진과 알케닐 숙신산 무수물(ASA)이 포함됩니다. 이러한 제제는 펄프의 유지 및 배수 특성을 개선하고 종이 강도와 내수성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

유지 보조제의 효율성에 영향을 미치는 요인

제지에서 유지 보조제의 효과는 성능에 영향을 미칠 수 있는 여러 요인에 따라 달라집니다. 이러한 요인에는 펄프 섬유의 품질과 특성, 제지 시스템의 pH, 보류 보조제의 분자량 및 전하 밀도, 펄프 슬러리의 고형분 농도, 펄프의 오염 물질 유형 및 농도가 포함됩니다.

보유 메커니즘

제지 과정에서 손실된 종이 제품의 보유 용량 고형물의 보유 용량을 증가시켜 보유 보조 기능을 수행합니다. 두 가지 주요 보유 메커니즘은 브리징과 응집입니다. 브리징은 유지 보조제가 미세 입자 사이를 연결하여 크기와 강도가 증가할 때 발생합니다. 반면, 섬유질과 기타 고형물을 더 크고 밀도가 높은 플록으로 모으는 작업이 포함됩니다.

고형물 및 오염물질 제어

보유 보조제는 펄프 슬러리에 필수적인 고형물 및 관리를 제어하는 데 필수적입니다. 이는 피치 증착, 형성 문제, 효율성 감소 등 제지 공정에서 다양한 문제를 일으킬 수 있는 유기 및 무기 불순물을 제거하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 오염 물질을 보유함으로써 보유 보조제는 종이 품질을 향상시키고 기계 가동성을 향상시킬 수 있습니다.

탈수 및 가동성에 미치는 영향

유지 보조제는 제지기의 탈수 및 조정 가능성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 보유력이 증가하면 물 손실이 줄어들어 종이 웹의 고형물 함량이 높아집니다. 이렇게 하면 용지의 강도가 향상되고 전반적인 용지 품질이 향상됩니다. 또한 유지력이 향상되면 기계 파손이 줄어들고 시트 형성이 향상되며 실행 속도가 빨라져 생산성이 향상되고 비용이 절감됩니다.

다양한 종이 등급을 위한 고정 보조제

제지 시 필요한 유지 보조제 투여량은 종이 등급에 따라 다릅니다. 등급에 따라 섬유 구성, 유지 요구 사항 및 기계 속도가 다릅니다. 예를 들어, 티슈 등급 종이를 생산할 때 고분자량 양이온 보유 보조제는 보유 및 배수를 개선하는 능력으로 인해 선호됩니다. 반대로, 음이온성 폴리아크릴아미드 유지 보조제는 높은 가교 능력으로 인해 코팅지에 최적입니다.

보유량 최적화

유지 보조제 투여량을 최적화하려면 몇 가지 주요 고려 사항을 고려해야 합니다. 작업자는 사용량이 종이 품질, 공급 안정성 및 탈수 효율성에 부정적인 영향을 미치지 않도록 해야 합니다. 또한 일관되고 최적의 결과를 보장하려면 보유 성능을 지속적으로 모니터링하고 그에 따라 복용량을 조정하는 것이 중요합니다. 또한 운영자는 pH, 온도, 펄프 품질과 같은 기타 공정 매개변수를 변경하면 보유 보조제 성능에 영향을 미칠 수 있으므로 이에 따라 평가해야 한다는 점을 인지해야 합니다.

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유지 보조제의 테스트 및 평가

보유 평가를 위한 실험실 방법:

용기 및 희석 테스트는 일반적으로 펄프 샘플의 보유 효율성을 평가하는 데 사용됩니다. 용기 테스트에는 여러 개의 눈금 실린더에 펄프 현탁액을 채우고 여기에 유지 보조제를 첨가하는 작업이 포함됩니다. 그런 다음 병을 흔들어 종이 생산 중 혼합을 시뮬레이션하고 상층액의 고형물 농도를 시간 간격을 늘려 측정합니다. 희석 테스트는 펄프 현탁액에 보유 보조제를 추가하는 것과 유사하지만 보유 보조제가 증가하는 동안 고형분의 농도는 일정하게 유지됩니다. 희석 테스트 중에 상청액의 최종 고형물 농도가 측정됩니다. 이러한 테스트 외에도 시트 배수 장비를 사용하여 종이 펄프에 보유 보조제를 통합하는 효율성을 평가할 수 있습니다.

고체 보유 효율성 모니터링:

고체 보유 효율은 최종 종이 제품의 품질에 직접적인 영향을 미치기 때문에 종이 생산 중에 모니터링해야 하는 중요한 매개변수입니다. 고형물 보유 효율을 정확하게 측정하기 위해 펄프 샘플을 수집하여 고형물 함량을 분석합니다. 이 데이터는 생산 공정 전반에 걸쳐 고체 유지 효율을 계산할 수 있습니다. 고형 유지율은 종이 펄프의 입자 크기 분포를 조사하는 입자 크기 분석을 사용하여 평가할 수도 있습니다.

급류의 탁도 측정:

탁도는 물의 투명도를 나타내는 척도이며, 종이 생산 과정에서 급류에 있는 부유 물질의 농도를 모니터링하는 데 사용됩니다. 종이 생산 과정에서 펄프를 이동시키는 데 사용되는 물인 백수는 보유 보조제의 효율성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 백수의 탁도를 측정하면 백수의 미세 입자를 줄이는 데 있어 보유 보조제의 효과는 물론 공정이 환경에 미칠 수 있는 잠재적 영향을 평가할 수 있습니다.

종이 특성에 대한 보유 보조제의 효과:

보유 보조제의 효율성을 평가하는 것 외에도 보유 보조제가 종이 특성에 미치는 영향을 평가하는 것도 중요합니다. 본 실험에서는 유지 보조제가 미세한 유지력과 인장 강도에 미치는 영향을 구체적으로 조사할 것입니다. 미세분 보유란 생산 공정 중에 작은 입자를 포착하고 보유하는 펄프의 능력을 의미합니다. 인장 강도는 장력 하에서 종이가 찢어지는 것에 대한 저항성을 측정한 것입니다. 이러한 중요한 종이 특성에 대한 유지 보조제의 영향을 평가함으로써 종이 생산 공정을 최적화하여 최종 제품의 효율성과 품질을 극대화할 수 있습니다.

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