KR100919519B1 - 펄라이트를 이용한 종이판지 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종이판지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펄프 70 ~ 90 중량부에 대해 팽창된 펄라이트 10 ~ 30 중량부, 수분 2 ~ 10 중량부가 포함되도록 펄라이트 원지(10)가 구비되고, 상기 펄라이트 원지(10)의 일면 또는 양면으로 라이너지(15)가 포함되도록 하여, 제조된 종이판지가 두껍게 형성되더라도 가벼워 판지로 사용하기에 적합하도록 하는 펄라이트를 이용한 종이판지에 관한 것이다.

Description

펄라이트를 이용한 종이판지 및 그 제조방법{PAPER BOARD WITH EXPANDED PERLITE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 종이판지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펄프와 함께 팽창된 펄라이트가 포함되도록 구비하고 양면으로 라이너지가 형성되도록 하여 제조된 종이판지가 두꺼우면서 가볍고 사용하기 편리하도록 하는 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지에 관한 것이다.

일반적으로 제지는 펄프로부터 제조되는 것으로, 그 원료로는 천연펄프 및 합성섬유 등으로 조성된다. 특히 천연펄프는 목재, 마, 닥나무, 볏짚, 사탕수수, 파피루스 등 다양한 재료가 이용되고 있다.

이러한 제지로부터 만들어지는 판지는 종이제조와 같이 펄프의 섬유를 잘게 쪼개고 자르는 고해과정을 거치는데, 이러한 고해과정이 진행되는 고해기에는, 사이즈제, 첨가제, 안료, 염료 등의 다양한 첨가제가 부가되어 종이판지의 특성을 더욱 양호하게 향상시키게 된다.

그리고 고해과정 이후 초지기를 통하여 초지가 만들어지고, 초지를 원지로 하여 원지의 일면 또는 양면에 라이너지가 구비되도록 하여 판지가 제조되는 것이다.

이러한 판지는 원지를 천연섬유재 만으로 제조할 수 있으나 대부분 채움용 부재가 내재되는 구조로 구성되기 때문에 재생지, 파지 등을 이용하여 원지를 구성하고, 원지의 외면을 라이너지 또는 코팅지 등으로 감싸도록 구성하나, 원지, 라이너지 등은 모두 펄프 섬유로 이루어지기 때문에, 두께가 두꺼워지는 만큼 무게가 너무 무거워져 사용하기 곤란한 문제점이 있다.

그리하여 원지를 다수의 주름이 형성되는 골판지로 하여 구비하기도 하나 단단하지 못하여 고급 판지로 이용하기에는 적합하지 않은 문제점이 있다.

또한 판지의 대부분은 박스와 같은 용도로 이용하기 때문에 외면을 이루는 라이너지의 경우에도 저렴한 재질로 구비되어 인쇄성능이 저하되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 종이판지를 제조함에 펄프와 함께 팽창 펄라이트가 함께 포함되어 조성되도록 구비하여, 제조된 종이판지가 두껍게 형성되더라도 가벼워 판지로 사용하기에 적합하도록 하는 목적이 있다.

또한 다수 기공이 형성된 팽창 펄라이트의 특성으로 인하여 인쇄성능이 우수하여 종이판지의 외면으로 인쇄하더라도 잉크소모, 전력소모 및 부품의 마모가 적게 되고 인쇄상태도 양호하도록 하는 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일 실시예의 펄라이트를 이용한 종이판지(A)는 펄프 70 ~ 90 중량부에 대하여 펄라이트 10 ~ 30 중량부, 수분 2 ~ 10 중량부가 포함되어 이루어지며, 상기 펄라이트는 2 ~ 100 ㎛ 크기의 팽창된 펄라이트로 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 다른 실시예의 펄라이트를 이용한 종이판지(A)는 펄프 70 ~ 90 중량부에 대하여 펄라이트 10 ~ 30 중량부, 수분 2 ~ 10 중량부가 포함되도록 펄라이트 원지(10)가 구비되고, 상기 펄라이트 원지(10)의 일면 또는 양면으로 라이너지(15)가 포함되어 이루어지며, 상기 펄라이트는 2 ~ 100 ㎛ 크기의 팽창된 펄라이트로 구비되는 것을 특징으로 한다.

이에 상기 라이너지(15)는 펄라이트 70 ~ 80 중량부에 대하여, 전분, 클레이 및 탄산칼슘 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 라이너첨가제 10 ~ 15 중량부가 포함되어 이루어지며, 상기 펄라이트는 2 ~ 30 ㎛ 크기의 팽창된 펄라이트로 구비될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 펄라이트를 이용한 종이판지(B)는 펄프를 포함하는 원지(20)의 일면 또는 양면으로 라이너지(15)가 포함되어 이루어지고, 상기 라이너지(15)는 펄라이트(perliter)가 포함되어 이루어지며, 상기 펄라이트는 2 ~ 30 ㎛ 크기의 팽창된 펄라이트로 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 본 발명의 펄라이트를 이용한 종이판지(B)의 제조방법은 펄프 원료를 고해기(31)에 넣고 고해시키는 펄프고해단계(S011);

상기 고해기(31)에 사이징제 또는 충전제를 넣어 고해시키고, 고해된 펄프를 이용하여 초지기(32)를 이용하여 원지(20)를 제조하는 초지제조단계(S012);

상기 원지(20)의 일면 또는 양면으로 2 ~ 30 ㎛ 크기의 팽창된 펄라이트 70 ~ 80 중량부에 대하여, 전분, 클레이 및 탄산칼슘 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 라이너첨가제 10 ~ 15 중량부가 포함되어 이루어지는 라이너지(15)가 형성되도록 하는 라이너형성단계(S013);

상기 원지(20)에 상기 라이너지(15)가 형성된 상태에서 건조하여 제조를 완료하는 완정단계(S014)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 다른 실시예의 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조방법은 펄프 70 ~ 90 중량부가 포함되는 종이원료를 수분 80 ~ 99 중량부와 함께 고해기(31)에 넣고 고해시키는 펄프고해단계(S021);

상기 고해된 펄프에 더하여 로진, 알럼(Alum), AKD 및 ASA 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 사이즈제를 넣어 펄프 섬유의 표면에 사이즈제가 입혀지도록 하는 사이징단계(S022);

상기 고해기(31)에 펄프 70 ~ 90 중량부에 대하여 2 ~ 100 ㎛ 크기의 팽창된 펄라이트 10 ~ 15 중량부가 포함되어 이루어지는 첨가제를 넣어 고해시키는 첨가제투입단계(S023);

고해된 상기 고해기(31) 내의 펄프 섬유를 이용하여 초지기(32)를 이용하여 초지를 제조하는 초지제조단계(S024);

상기 초지제조단계를 거친 습지를 건조하여 제조를 완료하는 완정단계(S025)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.또한 종이원료와 함께 팽창펄라이트 및 활석이 포함되는 첨가제가 투입되어 제조되는 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조방법에 있어서,펄프 70 ~ 90 중량부가 포함되는 종이원료를 수분 80 ~ 99 중량부와 함께 고해기(31)에 넣고 고해시키는 펄프고해단계(S021);상기 고해된 펄프에 더하여 사이즈제를 넣어 펄프 섬유의 표면에 사이즈제가 입혀지도록 하는 사이징단계(S022);상기 고해기(31)에 펄프 70 ~ 90 중량부에 대하여 2 ~ 100 ㎛ 크기의 팽창된 펄라이트 10 ~ 15 중량부 및 활석 10 ~ 20 중량부가 포함되어 이루어지는 첨가제를 넣어 고해시키는 첨가제투입단계(S023);고해된 상기 고해기(31) 내의 펄프 섬유를 이용하여 초지기(32)를 이용하여 초지를 제조하는 초지제조단계(S024);상기 초지제조단계를 거친 습지를 건조하여 제조를 완료하는 완정단계(S025)가 포함되어 이루어지고,상기 사이징단계(S022)의 사이즈제는 송진, 강화로진, 석유수지, 알키드수지, 스티렌 아크릴 수지, 아크릴 수지, 전분, 산화전분, 변성전분 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되며,상기 첨가제투입단계(S023)의 첨가제는, 증해약제, 표백제, 표면지질향상제, 지력증강제, 수율·여수성 향상제, 소포제가 포함되어 구비되고,상기 증해약제는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 아황산나트륨, 황화나트륨, 메탄올, 에탄올, 페놀 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되고,상기 표백제는 염소, 이산화염소, 과산화수소, 산소 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되며,상기 표면지질향상제는 전분, 산화전분, 변성전분, 피브이에이 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되고,상기 지력증강제는 전분, 산화전분, 변성전분, 피브이에이, 폴리아크릴아미드, 요소수지, 멜라민수지, 폴리에틸렌 이미드, 에폭시화폴리아미드 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되며,상기 수율·여수성 향상제는 황산알루미늄, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌 옥사이드 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되고,상기 소포제는 고급알코올, 실리콘, 폴리에틸렌옥사이드 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조방법이 제공될 수 있다.그리고 상기의 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조방법에 의하여 제조된 종이판지에 있어서, 그리하여 상기 제조방법에 의하여 제조된 상기 종이판지는 펄프 70 ~ 90 중량부에 대하여 2 ~ 100 ㎛ 크기의 팽창 펄라이트 10 ~ 15 중량부, 수분 2 ~ 10 중량부 및 활석 10 ~ 20 중량부가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지가 제공될 수 있다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 펄라이트를 이용한 일실시예의 종이판지 구조에 대한 단면도이고, 도 2는 본 발명 펄라이트를 이용한 종이판지의 일실시예의 제조방법에 대한 흐름도이며, 도 3은 본 발명 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조공정을 도시한 개략적인 예시도를 도시한 것이다.

그리고 도 4는 본 발명 펄라이트를 이용한 다른 실시예의 종이판지 구조에 대한 단면도이고, 도 5는 본 발명 펄라이트를 이용한 종이판지의 다른 실시예의 제조방법에 대한 흐름도를 각각 도시한 것이다.

즉 본 발명 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지(A)는 도 1 내지 도 5에서와 같이, 펄프 70 ~ 90 중량부에 대하여 팽창된 펄라이트 10 ~ 30 중량부, 수분 2 ~ 10 중량부가 포함되어 이루어지는 것이다.

이와 같이 본 발명에 이용되는 펄라이트(Perlite)는 구리질 화산암의 일종으로 진주암(眞珠岩, Perlite)라고도 한다. 작은 진주모양의 조각으로 부서지는 동심원 또는 소용돌이 모양의 균열을 가지는데, 균열 구조를 진주상이라고 한다. 이러한 펄라이트는 점성이 큰 용암이나 마그마의 냉각시의 수축 또는 냉각 후의 가수(加水)로 인한 것으로, 펄라이트에 포함된 수분의 함량은 2 ~ 5% 정도된다. 그리고 이러한 펄라이트(진주암)은 밀립광택 또는 진주광택을 가지며 회색, 녹색을 띠지만 갈색, 청색, 적색을 띠는 것도 있다. 이러한 펄라이트의 성분을 보면, 규산(SiO2)(대략 68 ~ 77 중량비), 알루미늄(Al2O3)(대략 12 ~ 18 중량비), 칼리(K2O)(대략 4 ~ 6 중량비), 결합수분 2 ~ 5 중량비 등으로 조성된다.

특히 본 발명에 이용되는 펄라이트는 열처리된 팽창 펄라이트를 이용하는 것으로, 수분 함량이 2 ~ 5 % 정도되는 펄라이트를 870 ~ 1100℃ 정도의 열을 가하면, 수분을 포함하는 휘발성분이 기화하면서 생기는 증발압력이 각각의 과립(granule)입자를 원형의 유리질 입자로 약 10 ~ 20 배 정도 팽창하여 팽창된 펄라이트(Expanded Perlite)가 만들어 진다. 이러한 팽창된 펄라이트(Expanded Perlite)는 휘발입자의 팽창으로 생긴 미세한 틈에 의하여 부피가 증가되고 비중이 적어져서 상대적으로 가벼운 상태의 재질이 되는 것이다.

이러한 본 발명에 이용되는 팽창된 펄라이트(Expanded Perlite)는 비중이 0.04 ~ 0.2 g/cm2, 열전도율이 0.04 ~ 007 W/m·K, 평균 흡음 계수(N.R.C.) 0.06 ~ 0.7 의 특성을 보이고 있다. 따라서 체적대비 중량이 작아 고층건물 등의 건축재로 이용될 경우에는 전체 하중을 줄일 수 있으며, 열전도율이 낮아 단열 성능이 우수하여 난연 성능이 뛰어남을 알 수 있다. 그리고 화학적으로 중성(pH 6 ~ 7)으로 무독성이며 불연성 무기질로 되어 있어 유독가스 발생이 없는 등의 우수함을 갖고 있다. 또한 보온 보냉재로 이용될 경우에는 사용온도범위가 -250 ~ 1000 ℃ 범위를 가지고 있어 이용범위가 다양함을 알 수 있다.

따라서 이와 같은 팽창된 펄라이트(Expanded Perlite)를 포함하여 제조된 종이는 상태적으로 가볍고 수분 흡수성능이 좋아 양질의 종이판지를 만들 수 있는 장점이 있다.

특히 이와 같은 팽창된 펄라이트(Expanded Perlite)가 분쇄된 상태의 최대 크기가 2 ~ 100 ㎛ 정도로 작게 분쇄되어 종이판지 제조에 함께 넣어 종이판지를 제조하기 때문에 다양한 형태의 종이판지를 제조할 수 있는 것이다. 실제로 건식 및 습식 등으로 분쇄되는 팽창된 펄라이트는 본 발명에 적용하기 위한 최대 크기가 2 ~ 100 ㎛ 정도 이내의 것을 사용함에 양호한 상태의 종이판지가 제조되며, 실제 분쇄된 상태의 팽창 펄라이트는 수 nm 부터 수백 nm 정도의 크기까지 다양한 크기로 분쇄된다. 그러나 본 발명에서 청구되는 2 ㎛ 이하로 수 nm 내지 수백 nm 정도크기의 팽창 펄라이트는 종이판지 제조시에 포함되어 제조되는 것으로, 이처럼 작은 크기의 팽창된 펄라이트는 종이판지의 표면을 고르게 하고 구조 형상을 안정되게 하여 종이판지의 상태가 양호하게 하는 특성이 있는 것이다.

이러한 팽창된 펄라이트의 분쇄 방법으로는 분쇄분야에서 일반적으로 알려진 습식분쇄 및 건식분쇄 방법을 이용하는 것으로, 볼밀(Ball Mill), 로드밀(Rod Mill), 롤러밀(Roller Mill), 조크러셔(Jaw Crusher), 임팩트크러셔(Impact Crusher), 휠러밀(Wheeler Mill), 자이러토리크러셔(Gyratory Crusher), 콘크러셔(Cone Crusher), 해머밀(Hammer Mill), 케이지밀(Cage Mill), 에어밀(공기분쇄기) 등을 이용하는 방법으로 분쇄할 수 있을 것이다.

이중 일반적인 습식 볼밀(Ball Mill) 방법으로 분쇄하는 경우를 살펴보면, 상하로 다단으로 나뉘어지는 직립원통의 습식볼밀장치에 대해, 각 다단에는 크기가 다른 분쇄용 볼(Ball)이 자유롭게 유동가능하게 내재되고 물이 함께 포함되며, 이에 가성소다류와 같은 분산제가 함께 포함되는 것이다. 이에 최하단으로 유입되는 팽창된 펄라이트는 볼(Ball)에 의하여 1차로 크게 분쇄되고, 분쇄된 팽창된 펄라이트는 상부의 다음 단으로 상승하게 된다. 그리고 다음 단에서는 다시 자유 유동하는 볼에 의하여 더 작은 크기로 점차 분쇄되는 것이다. 그리하여 최상단에 이르러서는 마이크론 크기의 2 ㎛ 내지 100 ㎛ 정도로 분쇄되어 배출되는 것이다.

이와 같은 분쇄방법으로 분쇄된 펄라이트는 적정 최대 입자 크기가 2 ㎛ 내지 100 ㎛ 정도의 것으로 이용함을 주 내용으로 하고 있다. 이에 종이판이에 조성되는 팽창된 펄라이트의 입자가 5 ㎛의 입자 최대 크기로 하여 조성할 경우에는, 5 ㎛ ± 3 ㎛ 크기의 펄라이트 입자가 대략 80 % 정도가 되고, 그 기준 이상 크기의 입자가 10 % 정도, 그리고 그 기준 이하 크기 이하의 입자가 대략 10 % 정도를 차지하게 된다. 이에 기준 크기보다 작은 입자의 팽창된 펄라이트는 상기 열거된 일반적인 분쇄 장치 및 방법에 의하면 마이크론 크기의 입자뿐만 아니라 나노 크기의 입자로도 분쇄되며, 작은 크기로는 한정되지는 않는다. 이렇게 나노 크기의 팽창된 펄라이트를 종이판지의 제조에서는 배제할 필요가 없으므로 걸러내는 공정없이 종이판지의 제조과정을 진행하게 된다. 그러나 100㎛ 의 크기보다 큰 입자들은 그 크기가 너무 커서 종이판지의 층형성에 좋지않아 일반적인 입자분리방법을 이용하여 제거해야만 한다.

그리하여 분쇄과정을 거친 팽창된 펄라이트는 입자 최대 크기를 2 ~ 100 ㎛ 로 하여 한정하며, 분쇄과정에서 2 ㎛ 보다 작은 크기의 마이크론 단위 또는 나노 크기의 단위의 크기로 분쇄된 팽창된 펄라이트 입자들도 함께 포함시켜 제조할 수 있으며, 이러한 작은 크기의 팽창된 펄라이트에도 다수의 기공이 형성되어 있어, 종이판지에 필요한 팽창된 펄라이트의 특성을 상실하지 않음은 당연한 것이다.

또한 일반적으로 종이는 복사용지와 같은 고급용지, 포장지와 같은 일반 용지 및 박스와 같은 판지 등으로 구분될 수 있으며, 이중 판지(Paper Board)는 통상 그 두께가 0.1 mm, 통상 0.3㎜ 이상이고 평량이 100g/㎡ 이상이 되도록 형성되는 것으로, 비교적 딱딱하고 질긴 종이를 판지라고 한다. 그리고 그 종류로는 마닐라 판지, 백판지, 황판지, 색판지, 골판지 등이 있다. 이러한 판지는 일반적으로 두꺼운 종이판지로 하여 도화지, 달력, 광고지, 서책의 겉표지, 필기노트의 두꺼운 겉표지 등으로 이용될 수 있으며, 일면 또는 양면에 코팅 또는 인쇄를 위한 기능지가 일체로 접착되어 구비될 수 있다. 또한 상자, 장식용 종이판, 계란판 등 일정 두께가 필요한 판지의 경우에는 중간에 골판, 쇄목펄프 또는 재생지를 포함하는 원판 또는 라이너원판 등이 구비되고 외면으로 라이너지가 일체로 부착되어 구비될 수 있다. 이에 골판, 원판, 라이너원판 등은 일정 두께를 갖도록 하기 위하여 공극이 크고 가벼운 소재가 필요하고, 외면의 라이너지는 인쇄, 코팅 등을 위한 고른면을 갖추어야 할 것이다.

또한 이들에 부가하여 인쇄성능, 방수 성능, 코팅 성능 등이 부가되도록 하는 등, 다양한 형태로 하여 제조된다. 이와 같이 다양한 형태 및 종류의 종이판지에 팽창된 펄라이트를 포함하여 제조하게 되면, 종이판지의 특성이 더욱 우수하게 된다.

즉 원지를 팽창된 펄라이트를 2 ~ 100 ㎛ 정도, 최대 크기를 100 ㎛ 이하로 하여 커다란 입자로 분쇄하여 포함되도록 구비하면 가벼우면서 두꺼운 원지를 구비할 수 있다. 또한 라이너지를 팽창된 펄라이트를 2 ~ 30 ㎛ 정도로 작게 분쇄하여 포함되도록 구비하면, 고운 입자의 팽창된 펄라이트가 포함되기 때문에 팽창된 펄라이트의 우수한 흡수성능으로 코팅 및 인쇄성능이 우수한 종이판지를 구비할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지는, 제조과정 중 펄프와 함께 고해기에 팽창 펄라이트를 함께 포함하여 고해시킨 후 초지를 생산하여 구비할 수 있다. 그리하여 초지를 건조하여 생산이 완료된 종이판지를 구비하되, 그 조성이 펄프 70 ~ 90 중량부에 대해 팽창된 펄라이트 10 ~ 30 중량부, 수분 2 ~ 10 중량부가 포함되도록 펄라이트 원지(10)를 구비할 수 있다. 이에 펄라이트가 10 중량부 이하로 포함되면 펄라이트 특성이 미미하고, 펄라이트가 30 중량부 이상으로 투여될 경우에는 펄라이트가 과다하게 포함되어 종이판지의 특성을 나타내기 곤란하다. 그리고 상기 펄라이트 원지(10)는 활석(Talc) 10 ~ 20 중량부를 더 포함하여 구비될 수 있다.

이러한 활석(Talc)은 단사정계 광물로 탤크라고도 한다. 판상 또는 섬유상 집합체를 이루는 마그네슘 점토광물이다. 층상구조 광물로 굳기 1.0, 비중 2.6 ~ 2.8이다. 순수한 것은 흰색을 띠고 진주광택이며, 가장 부드러운 광물의 하나이다. 흰색의 품질 좋은 것으로 하여 미분(微粉)으로 만들어 사용한다. 따라서 활석이 부가되면 종이의 품질이 향상되어 매끄럽게 되고, 더욱 희게 되며 종이판지의 외면이 고르게 형성되는 것이다. 이러한 활석을 10 중량부 미만으로 넣으면 그 효곽 미미하고, 20 중량부 이상 넣으면 효과에 비하여 투여량이 너무 많게 된다.

이러한 펄라이트 원지로만 이루어지는 종이판지를 제조할 경우에는 종이판지의 표면이 고른면을 이루어야 하기 때문에, 팽창된 펄라이트도 2 ~ 30 ㎛ 정도로 고운 것을 이용할 수 있다. 그러나 외면에 라이너지가 포함되어 이루어지는 경우에는 원지에는 10 ~ 100 ㎛ 정도의 팽창된 펄라이트를 이용하여 가볍고 두꺼운 라이너원지를 갖는 종이판지를 제조할 수 있는 것이다.

즉 얇은 종이판지를 생산하고자 할 경우에는 펄라이트 원지만으로 되는 종이판지와 같이 2 ~ 30 ㎛ 정도로 고운 것을 사용함이 바람직하고, 두꺼운 종이판지를 만들되 전체적으로 가볍게 하고자 할 경우에는 공극이 상대적으로 많게 되도록 하기 위하여 50 ~ 100 ㎛ 정도로 중간 크기의 팽창된 펄라이트를 이용하여 펄라이트 원지(10)를 제조함이 바람직하다. 물론 특별히 제한을 두지 않을 때에는 30 ~ 60 ㎛ 정도 또는 그 이상의 큰 크기입자를 갖는 팽창된 펄라이트를 이용할 수도 있다. 이와 같이 큰 크기의 팽창된 펄라이트를 이용하더라도 공극율이 크기 때문에 제조된 종이판지 전체의 무게는 종래에 비하여 무겁지 않으면서도 우수한 인쇄성능을 갖기 때문에 사용상 장점이 있는 것이다.

이에 더하여 상기 라이너지(15)에도 펄라이트를 함께 포함하여 조성할 수 있다. 즉 상기 라이너지(15)는 팽창된 펄라이트 50 ~ 90 중량부, 바람직하게는 70 ~ 80 중량부와 함께, 전분, 클레이 및 탄산칼슘 중 어느 하나 이상의 성분이 포함되는 라이너첨가제가 10 ~ 30 중량부, 바람직하게는 10 ~ 15 중량부로 포함되어 이루어질 수 있다. 물론 이러한 라이너지(15)는 종이판지의 외면을 이루기 때문에 표면이 곱고 매끄러워야 하며, 따라서 펄라이트(특히 팽창된 펄라이트)도 2 ~ 30 ㎛, 바람직하게는 2 ~ 15 ㎛로 고운 것을 이용함이 바람직하다. 특히 종이판지는 대부분이 원지가 중간에 위치되어 두께를 이루고, 라이너지는 얇은 두께를 이루기 때문에 고운 입자크기의 펄라이트를 이용함이 바람직하다. 그리하여 종이판지의 표면이 곱고 부드러우면서 탈크(활석)과 함께 백색도가 높으며, 또한 인쇄성능도 양호한 상태의 종이판지가 되는 것이다.

그리고 펄라이트가 50 중량부 이하로 포함되면 펄라이트 특성이 미미하고, 펄라이트가 90 중량부 이상으로 투여될 경우에는 펄라이트가 과다하게 포함되어 종이판지의 특성을 나타내기 곤란하다. 또한 라이너첨가제가 10 중량부 이하로 투여되면 결합특성이 미미하고, 30 중량부 이상 포함되면 과다하게 포함되어 종이판지의 특성을 타나내기 곤란하다.

나아가 펄라이트가 포함되는 종이판지는 라이너지(15)에만 포함되도록 하여 구비할 수 있다. 즉 펄프를 포함하는 펄라이트 원지(10)의 일면 또는 양면으로 라이너지(15)가 포함되어 이루어지고, 상기 라이너지(15)는 팽창된 펄라이트(perliter)를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한 팽창된 펄라이트 70 ~ 80 중량부에 대하여, 전분, 클레이 및 탄산칼슘 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 라이너첨가제 10 ~ 15 중량부를 포함하여 이루어질 수 있으며, 활석(Talc) 10 ~ 20 중량부를 더 포함하여 구비될 수 있다.

이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조방법에 대해 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

우선 일반적으로 제조되는 초지를 원지(20)로 하여 제조한 후, 이러한 원지(20)에 팽창 펄라이트가 포함되는 라이너지(15)가 함께 구비되는 종이판지(B)의 제조과정을 살펴보면 다음과 같다.

즉 도 4 및 도 5에서와 같이, 펄프 원료를 고해기(31)에 넣고 고해시키는 펄프고해단계(S011)를 진행한다.

그리고 상기 고해기(31)에 사이징제, 충전제 등을 부가하여 넣어 고해시키고, 고해된 펄프를 이용하여 초지기(32)를 이용하여 초지인 원지(20)를 제조하는 초지제조단계(S012)를 진행한다.

이후 상기 원지(20)의 일면 또는 양면으로 2 ~ 30 ㎛ 크기의 펄라이트 70 ~ 80 중량부, 전분, 클레이 및 탄산칼슘 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 라이너첨가제 10 ~ 15 중량부를 포함하여 이루어지는 라이너지(15)가 형성되도록 하는 라이너형성단계(S013)를 진행한다. 특히 상기 펄라이트는 팽창된 펄라이트(Expanded Perlite)로 그 크기를 2 ~ 30 ㎛ 정도로 작은 크기의 것을 이용함이 바람직하다.

그리고 이와 같이 상기 원지(20)에 상기 라이너지(15)가 형성된 상태에서 건조하여 제조를 완료하는 완정단계(S014)를 진행하여 종이판지(B)의 제조를 완료하게 된다.

이와 같이 팽창 펄라이트가 포함되는 종이판지(B)의 제조과정 중, 상기 원지(20)의 제조시에, 펄프와 함께 고해기(31)에 넣고 고해시키는 과정에서 부가되는 첨가제로는, 증해약제, 표백제, 사이즈제, 표면지질향상제, 지력증강제, 수율·여수성 향상제, 소포제 등 다양한 종류의 첨가제가 함께 투여된 상태에서 고해과정을 진행하게 된다.

이러한 첨가제의 구체적인 성분의 예를 보면, 증해약제로는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 아황산나트륨, 황화나트륨, 메탄올, 에탄올, 페놀 등이 포함될 수 있다. 또한 표백제로는 염소, 이산화염소, 과산화수소, 산소 등이 포함될 수 있으며, 사이즈제로는 내첨사이즈제로 로진, 강화로진 등이 있으며, 중성사이즈제로는 AKD(Alkyl Ketene Dimer), ASA(Alkyl Succinic Anhydrid) 등이 있다. 그리고 초지에 대한 표면사이즈제로는 석유수지, 알키드수지, 스티렌 아크릴 수지, 아크릴 수지, 전분, 산화전분, 변성전분 등이 포함될 수 있다.

또한 종이판지제조과정 중에 포함되는 표면지질향상제로는 전분, 산화전분, 변성전분, PVA 등이 포함될 수 있으며, 지력증강제로 건조지력증강제로는 전분, 산화전분, 변성전분, PVA, 폴리아크릴아미드 등이 포함될 수 있으며, 습윤지력증강제로는 요소수지, 멜라민수지, 폴리에틸렌 이미드, 에폭시화폴리아미드 등이 포함될 수 있다. 그리고 수율·여수성 향상제로는 황산알루미늄, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌 옥사이드 등이 있으며, 소포제로는 고급알코올, 실리콘, 폴리에틸렌옥사이드 등이 포함될 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조로 다른 실시를 보면, 펄프를 고해시키는 고해기(31)에 펄프와 함께 첨가제로 팽창된 펄라이트를 포함하여 투여하여 종이판지(A)를 제조할 수 있다.

즉 도 1 내지 도 3에서와 같이, 펄프 70 ~ 90 중량부를 포함하는 종이판지원료를 수분 80 ~ 99 중량부와 함께 고해기(31)에 넣고 고해시키는 펄프고해단계(S021)를 진행하는 것으로, 이에 팽창된 펄라이트를 함께 포함하는 첨가제를 투입하는 단계가 진행된다.

이에 상기 고해된 펄프에 더하여 펄프 섬유에 사이즈제에 의하여 코팅되도록 구비할 수 있다. 또한 이러한 사이즈제는 초지로 제조된 상태에서 초지의 양면으로 사이즈제가 코팅되도록 제조할 수도 있다. 우선 고해기에서의 사이징 단계의 사이즈제를 보면, 로진, 알럼(Alum), AKD 및 ASA 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 사이즈제를 넣어 펄프 섬유의 표면에 사이즈제가 입혀지도록 하는 사이징단계(S022)를 진행한다. 물론 상기 제1제조방법에서와 같은 첨가제들이 함께 부가될 수 있음은 당연한 것이다.

또한 이러한 상기 고해기(31)에 펄프 70 ~ 90 중량부에 대해 2 ~ 100 ㎛ 크기, 바람직하게는 10 ~ 60 ㎛ 크기의 팽창된 펄라이트 10 ~ 15 중량부를 포함하여 이루어지는 첨가제를 넣어 고해시키는 첨가제투입단계(S023)를 함께 수행할 수 있다.

그리고 고해된 상기 고해기(31) 내의 펄프 섬유를 이용하여 초지기(32)를 이용하여 초지를 제조하는 초지제조단계(S024)를 진행하고, 상기 초지제조단계를 거친 습지인 초지를 건조하여 제조를 완료하는 완정단계(S025)를 진행하여 종이판지(A)의 제조를 완료하게 된다.

나아가 이러한 종이판지의 일면 또는 양면으로 코팅층이 더 형성되도록 구비할 수 있다. 즉 팽창된 펄라이트를 포함하는 원지만으로 되는 종이판지, 일반 원지 외면으로 팽창된 펄라이트를 포함하는 라이너지가 구비되도록 하는 종이판지, 팽창된 펄라이트를 포함하는 원지의 일면 또는 양면으로 팽창된 펄라이트를 포함하는 라이너지가 구비되도록 하는 종이판지 등의 종이판지가 적용될 수 있는 것이다.

물론 이러한 코팅층은 일반 코팅제로 하여 구비할 수 있으며, 팽창된 펄라이트가 포함되도록 구비할 수도 있다. 즉 상기 코팅층에 펄라이트 70 ~ 80 중량부와, 전분, 클레이 및 탄산칼슘 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는 코팅첨가제 10 ~ 15 중량부를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 펄라이트는 팽창된 펄라이트로 구비될 수 있다.

이와 같이 제조되는 본 발명에 따른 팽창된 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조과정에 대해 일 실시예로 하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

종이판지는 일반적으로 목재나 식물체의 펄프 섬유를 기계적으로 가공하거나 또는 화학적으로 처리하여 만든 합성섬유의 펄프 섬유를 원료로 하여 종이판지를 만드는 것이다. 이러한 천연섬유, 합성섬유 또는 폐지를 재생한 재생펄프 등으로 되는 펄프 섬유로부터 종이판지를 제조하는 공정은 크게, 1) 고해(叩解, beating), 2) 사이징(sizing), 3) 충전제 및 약품·염료 등의 첨가제 첨가, 4) 정정(精整, refining)과 정선, 5) 초지(抄紙), 6) 완정 등의 순서로 하여 제조하게 된다. 라이너지가 구비되는 경우에는 초지의 일면 또는 양면으로 라이너지가 함께 구비될 수 있으며, 천연섬유와 함께 재생지, 파지 등이 함께 구비되어 원지인 초지의 재료로 이용되어 종이판지가 제조될 수 있다.

또한 판지종류, 용도 등에 따라서 2) 사이징공정, 3) 충전제 및 약품·염료 등의 첨가제 첨가공정 및 첨가제 성분의 종류 등의 일부 또는 전부가 적절하게 변형되어 선택되어질 수 있는 것임은 당연한 것이다.

1) 고해(叩解, beating) 단계.

: 펄프는 그대로 종이판지를 만들기에는 적합하지 않으므로, 펄프를 펄퍼기계를 써서 물에 풀어 필요로 하는 지종을 제조할 수 있도록 만드는 작업을 수행한다. 여기에 사용하는 기계를 고해기(beater)(31)라고 하고, 고해기(31)는 너무 긴 섬유를 알맞게 절단하거나, 가로로 길게 째거나, 눌러서 으깨는 방법으로 콜로이드화 한다.

그리고 고해기(31)는 일반적인 종이 생산에 이용되는 것과 같이 탱크 안에 많은 이(爾)가 있는 금속 또는 돌로 된 회전롤러를 장착하여 회전시키면서, 물속에 들어있는 펄프 섬유를 고해시키는 것으로, 롤러의 이(爾)와 탱크에 있는 다른 롤러의 이(爾)들이 서로 맞물려 돌아가는 사이를 펄프 섬유가 통과되면서 고해되는 것이다.

2) 사이징(sizing) 단계.

: 펄프 섬유만을 사용하여 제조한 제지는 흡수성이 있어서 필기·인쇄를 하면 번지는 문제가 발생된다.

따라서 펄프에 내수성이 있는 콜로이드 물질을 혼합함으로써 섬유의 표면이나 섬유사이의 틈을 메워 잉크가 침투확산하는 것을 방지해야 한다. 이와 같은 작업을 사이징이라고 하며, 첨가하는 물질을 사이즈제라고 한다.

이러한 사이징의 방법에는 고해작업과 함께 고해기 안에 있는 펄프 섬유에 사이즈제를 첨가시킴으로써 개개의 섬유 표면에 입히는 방법으로, 이를 엔진사이징이라 한다. 그리고 고해기로부터 일단 종이로 초지한 뒤에 사이즈제를 입히는 방법으로, 표면 사이징 또는 탑사이징이라 한다.

그리고 두 가지 방법을 병용하는 이중 사이징을 할 수도 있다.

이러한 엔진사이징제로는 송진이 이용될 수 있으며, 표면사이징에는 젤라틴이 사용될 수 있다. 또한 기타 AKD, ASA, 석유수지, 알키드수지, 스티렌, 아크릴 수지, 전분, 라텍스, 비스코스 등이 함께 이용될 수 있다.

3) 충전제 및 약품·염료 등의 첨가제 첨가단계.

: 일반적으로 제지에 어느 정도의 불투명성을 주고 그 표면을 평활하게 하여 인쇄에 적합한 성질을 주기 위하여 사이징 처리와 함께, 고해기 안의 펄프에 광물질 흰색 가루 등을 함께하는 등 첨가제를 첨가한다. 이러한 첨가제 중에는 충전제 또는 눈메움제(filler)가 첨가될 수 있다. 이러한 충전제로는 백토·활석·석고·백악 등의 천연산과, 과황산바륨·탄산염 등의 인조재가 포함되어 조성될 수 있다.

이에 특히 본 발명에서는 이러한 충전제로는 팽창된 펄라이트(Expanded Perlite)가 펄프 70 ~ 90 중량부에 대해 10 ~ 15 중량부의 팽창된 펄라이트가 함께 포함되어 조성될 수 있다. 이러한 팽창된 펄라이트는 2 ~ 100 ㎛ 또는 그 이상의 크기로 하여 분쇄하여 이용할 수 있다. 따라서 이러한 팽창된 펄라이트에 의하여 불투명성 및 표면 평활 등의 특성에 더하여 종이판지의 두께를 두껍게하는 등 재질 특성이 향상되도록 구비되는 것이다. 즉 종이판지의 두께를 두껍게 하면서 전체 무게를 가볍게 하고, 종이판지의 백색도를 좋게 하며, 외면이 경우 기공이 많아 인쇄시 인쇄잉크를 잘 흡수하여 양호한 인쇄상태를 나타내는 장점이 있는 것이다.

또한 부가될 수 있는 첨가물로는, 증해약제, 표백제, 사이즈제, 표면지질향상제, 지력증강제, 수율·여수성 향상제, 소포제 등 다양한 종류의 첨가제로 함께 투여될 수 있다.

이러한 첨가제의 구체적인 성분의 예를 보면, 수산화나트륨, 탄산나트륨, 아황산나트륨, 황화나트륨, 메탄올, 에탄올, 페놀, 염소, 이산화염소, 과산화수소, 산소, 로진, 강화로진, AKD(Alkyl Ketene Dimer), ASA(Alkyl Succinic Anhydrid), 석유수지, 알키드수지, 스티렌 아크릴 수지, 아크릴 수지, 전분, 산화전분, 변성전분, PVA, 요소수지, 멜라민수지, 폴리에틸렌 이미드, 에폭시화폴리아미드, 황산알루미늄, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌 옥사이드, 고급알코올, 실리콘 등이 포함될 수 있다.

그리고 필요한 빛깔을 내기 위하여 염료(染料)와 안료(顔料)를 착색제로 첨가할 수 있다. 이러한 안료는 색상이 곱고, 종이판지의 양감을 더해주어 생산원가를 낮추는 등의 장점이 있으나, 빛깔의 종류가 다양하지 못하고, 용도가 한정되어 잇으며 염색력이 약할 뿐만 아니라, 첨가량이 많을 경우에는 종이판지의 강도를 저하시키는 등의 단점이 있기 때문에 착색제로는 염료가 널리 사용될 수 있다. 착색제는 색종이 제조시에는 물론 흰종이의 제조시에도 황색기를 없애고, 종이를 더욱 희게 하기 위하여 소량의 청색염료를 사용될 수 있다.

4) 정정(精整, refining)과 정선 단계.

: 상기에서와 같은 공정을 끝내고 고해기에서 나오는 것을 조합원질(調合原質) 또는 '씨'라고 한다. 조합원질에는 덜 풀리거나 거칠고 큰 섬유가 아직 포함되어 있으며, 여러 가지 이물이 혼입되어 있으므로, 초지기로 이송되기 전에 마무리 고해를 하여 섬유의 크기를 고르게 하고 선별하게 된다. 이러한 마무리 고해과정을 정정(精整)이라고 하며, 정정기에는 조르단식이 사용된다. 정정의 최종단계에 체와 같이 이물질을 걸러주는 장치를 정선기(screen)라고 한다. 조르단에서 다시 한번 고해된 조합원질은 혼합탱크에 들어가, 이곳에서 몇 대의 다른 고해기에서 온 원질과 혼합되며, 초지한 지층의 두께가 균일하게 이루어지도록 농도조절기를 통하여 일정하게 농도를 조절하고 스크린을 거치면 조정원료(調合原料)가 되어 유송함(chest)에서 초지기에 이송될 수 있다.

5) 초지(抄紙) 단계.

: 상기의 단계를 거친 후, 고해된 펄프 섬유로부터 초지기(32)를 이용하여 초지(펄라이트 원지(10))를 제조하게 된다. 이러한 초지기(parer machine, 32)에는 여러 형식이 있으나, 중요한 부분은 지층(습지)을 형성시키는 금망부(金網部, wire part), 지층을 압축하여 탈수시키는 압착부(壓搾部, press part), 이것을 건조시키는 건조부(乾燥部, dryer part)로 되어 구성될 수 있다.

즉 금망부가 엔드리스상(endless 狀)의 긴 망으로 되어 있는 것을 장망식(長網式) 초지기, 혹은 최초 제작자의 이름을 따서 푸어드리니어머신(Fourdriner machine)일고 하며, 큰 원통형으로 된 것을 환망식(丸網式) 초지기(cylinder mahcine)라고 한다. 환망식은 장망식에 비하여 구조가 간단하며, 주로 초합지의 원지·판지, 기계식으로 초조하는 한지·편광지 등을 생산하는데 사용한다. 초지기 생산능력은 금망너비와 초지속도에 따라 정해진다. 초지의 과정을 설명하면 유송함속에 있는 지료(조정원료)가 초지기에 들어가 철망 위에 뿌려지면, 흡인여과현상이 일어나면서 지층을 형성하게 되고, 이어 금망을 떠나 모포(felt)에 실리게 된다.

모포에 실린 습지(濕紙)는 2 ~ 3 쌍의 연속된 롤 사이를 지나면서 압축·탈수되어 다시 건조부에 들어간다. 건조부는 증기로 가열시킨 건조원통들이 병렬로 장치되는데, 압착부에서 나온 습지는 원통 사이에 엔드리스상으로 걸린 모포를 타고 가면서 건조된다. 건조원통의 온도는 맨 앞의 제1원통이 60 ~ 70℃이며, 뒤로 갈수록 점차로 높아진다. 어떤 초지기는 대형의 건조원통 1개만이 장치되는데, 이것을 양키머신이라고 한다. 금망의 끝 가까이에 댄디롤이 장치되는 것도 있는데 이것은 금망 위의 지층을 가볍게 눌러 줌으로써 지면을 균일하도록 하거나 문양을 넣는 구실을 한다. 그리고 이때 금망의 탈수작용에 의하여 지료에서 나온 물은 미세한 섬유가 섞여 있으므로 희게 보이기 때문에 백수(白水)라고 한다.

6) 라이너지 및 완정.

: 건조된 종이판지는 필요에 따라 펄라이트 원지(10)의 표면 일면 또는 양면에 라이너지(15)가 함께 구비될 수 있다. 물론 초지만으로 하여 이루어진 종이판지를 제조할 수도 있다. 그러나 그 용도 및 종류에 따라 종이판지를 제조하기 위해서 라이너지(15)를 포함하여 이루어지도록 구비함이 바람직하다.

이러한 라이너지(15)는 팽창된 펄라이트가 포함되도록 구비될 수 있다. 이에 2 ~ 30 ㎛, 바람직하게는 2 ~ 15 ㎛ 정도의 크기로 분쇄된 팽창된 펄라이트를 이용할 수 있으며, 이러한 팽창된 펄라이트 70 ~ 80 중량부에 대해, 10 ~ 15 중량부의 라이너첨가제로 전분, 클레이(Clay), 탄산칼슘(CaCo3) 등이 함께 선택되어 포함될 수 있다.

나아가 이렇게 펄라이트 원지(10)에 라이너지(15)가 구비된 상태에서 외면으로 코팅층을 더 구비할 수도 있다. 이러한 코팅층을 이루는 코팅제로는 2 ~ 10 ㎛ 정도의 팽창된 펄라이트가 함께 포함되도록 구비될 수 있다. 또한 코팅 첨가제로 일반적으로 알려진 AKD, ASA, 석유수지, 알키드수지, 스티렌, 아크릴 수지, 라텍스, 비스코스 등이 함께 이용될 수 있다.

그리고 선택되어지는 과정 중 캘린더(calendar)를 통과시켜 광택을 내는 과정이 추가될 수 있다. 이후 권취기(reel)로 감는 과정을 거쳐 종이의 제조를 완료하게 된다. 또한 강한 광택을 내려면 감은 종이를 슈퍼캘린더에 다시 통과시킬 수 있다. 이와 같이 감긴 제지(권취기)는 재단기(cutter)로 필요한 지폭으로 자르고 포장하고 운반하고, 또한 윤전기로 인쇄용으로 하거나, 일정한 치수의 평판(sheet)으로 만들어서 연(連) 단위로 판매할 수 있다.

상기와 같이 제조되는 본 발명에 따른 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지는 펄라이트 원지(10)의 양면 또는 일면으로 라이너지(15)가 구비된 것을 예로 하였으며, 또한 펄라이트 원지(10)를 만드는 과정 중 고해과정에서 첨가제로 팽창된 펄라이트(Expanded Perlite)가 포함되도록 하고, 또한 초지로부터 만들어지는 펄라이트 원지(10)의 양면 또는 일면으로 형성되는 라이너지(15)에도 팽창된 펄라이트(Expanded Perlite)가 포함되도록 구성하였다. 이와 같이 조성되는 본 발명에 따른 종이판지는 그 두께가 두껍게 유지되면서도 재질이 가볍고, 외면이 백색도가 높으며 인쇄 특성이 좋은 것이어서, 프린터, 복사기, 윤전기 등에서 인쇄하더라도 인쇄잉크가 잘 흡수되어 원하는 도안이 잘 표현되기 때문에 인쇄시 예열온도를 높이지 않아도 되는 장점이 있다.

물론 상기의 상세한 설명을 한 일 실시예에서는 펄라이트 원지(10) 및 라이너지(15)에 모두 팽창 펄라이트가 포함되도록 조성하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 원지 또는 라이너지에 선택적으로 팽창 펄라이트가 개별적으로만 포함되어 조성될 수도 있음은 당연한 것이다.

나아가 펄라이트 원지(10) 및 라이너지(15)에 펄라이트가 포함됨을 보임에, 펄라이트를 가열하여 팽창된 팽창 펄라이트를 이용함을 예로 하였으나, 팽창되지 아니한 펄라이트를 이용하여, 상기의 다양한 실시예와 같이 하여 종이를 제조할 수 있음도 당연한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

상기와 같이 구비되는 본 발명은 종이판지를 제조함에 펄프와 함께 팽창 펄라이트가 함께 포함되어 조성되도록 구비한 것으로, 제조된 종이판지가 두껍게 형성되더라도 가벼워 판지로 사용하기에 적합하게 되는 효과가 있다.

또한 팽창 펄라이트의 다수 기공에 의하여 인쇄성능이 우수하여 종이판지의 외면으로 인쇄시에도 전력소모 및 부품의 마모 등을 적게 할 수 있을 뿐만 아니라 인쇄상태도 양호한 상태가 되는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명 펄라이트를 이용한 일실시예의 종이판지 구조에 대한 단면도.

도 2는 본 발명 펄라이트를 이용한 종이판지의 일실시예의 제조방법에 대한 흐름도.

도 3은 본 발명 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조공정을 도시한 개략적인 예시도.

도 4는 본 발명 펄라이트를 이용한 다른 실시예의 종이판지 구조에 대한 단면도.

도 5는 본 발명 펄라이트를 이용한 종이판지의 다른 실시예의 제조방법에 대한 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A : 종이판지 10 : 원지

15 : 라이너지

31 : 고해기 32 : 초지기

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 종이원료와 함께 팽창펄라이트 및 활석이 포함되는 첨가제가 투입되어 제조되는 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조방법에 있어서,

   펄프 70 ~ 90 중량부가 포함되는 종이원료를 수분 80 ~ 99 중량부와 함께 고해기(31)에 넣고 고해시키는 펄프고해단계(S021);

   상기 고해된 펄프에 더하여 사이즈제를 넣어 펄프 섬유의 표면에 사이즈제가 입혀지도록 하는 사이징단계(S022);

   상기 고해기(31)에 펄프 70 ~ 90 중량부에 대하여 2 ~ 100 ㎛ 크기의 팽창된 펄라이트 10 ~ 15 중량부 및 활석 10 ~ 20 중량부가 포함되어 이루어지는 첨가제를 넣어 고해시키는 첨가제투입단계(S023);

   고해된 상기 고해기(31) 내의 펄프 섬유를 이용하여 초지기(32)를 이용하여 초지를 제조하는 초지제조단계(S024);

   상기 초지제조단계를 거친 습지를 건조하여 제조를 완료하는 완정단계(S025)가 포함되어 이루어지고,

   상기 사이징단계(S022)의 사이즈제는 송진, 강화로진, 석유수지, 알키드수지, 스티렌 아크릴 수지, 아크릴 수지, 전분, 산화전분, 변성전분 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되며,

   상기 첨가제투입단계(S023)의 첨가제는, 증해약제, 표백제, 표면지질향상제, 지력증강제, 수율·여수성 향상제, 소포제가 포함되어 구비되고,

   상기 증해약제는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 아황산나트륨, 황화나트륨, 메탄올, 에탄올, 페놀 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되고,

   상기 표백제는 염소, 이산화염소, 과산화수소, 산소 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되며,

   상기 표면지질향상제는 전분, 산화전분, 변성전분, 피브이에이 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되고,

   상기 지력증강제는 전분, 산화전분, 변성전분, 피브이에이, 폴리아크릴아미드, 요소수지, 멜라민수지, 폴리에틸렌 이미드, 에폭시화폴리아미드 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되며,

   상기 수율·여수성 향상제는 황산알루미늄, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌 옥사이드 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되고,

   상기 소포제는 고급알코올, 실리콘, 폴리에틸렌옥사이드 중 어느 한 가지 이상이 포함되어 구비되는 것을 특징으로 하는 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조방법.
7. 제 6항의 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지의 제조방법에 의하여 제조된 종이판지에 있어서,

   상기 종이판지는 펄프 70 ~ 90 중량부에 대하여 2 ~ 100 ㎛ 크기의 팽창 펄라이트 10 ~ 15 중량부, 수분 2 ~ 10 중량부 및 활석 10 ~ 20 중량부가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 팽창 펄라이트를 이용한 종이판지.