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 종이에 관하여..
2015/03/02 관리자 395
 



일반적으로 종이라 함은 섬유로 구성된 판상의 물체라 정의한다. 즉, 종이의 구성단위는 섬유이며, 섬유의 원료는 크게 목재와 비목재로 나뉜다. 통상 Non-Integration mill 의 경우 종이의 원료는 펄프로 알려져 있으며, 펄프는 목재섬유나 비목재 섬유의 집합체로 정의되는 것이다.

목재원료
◎ 활엽수 : 포플라 (Quaking Aspen), 너도밤나무(European Beech), 자작나무(Paper Birch), 미루나무(Eastern Cottonwood), 참나무(Oaks), 유칼리(Eucalyptus), 대나무(Bamboo) 등

◎ 침엽수 : 소나무류(Eastern white pine, Western white pine, Loblolly pine, Slash pine, Longleaf pine, Shortleaf pine, Jack pine, Lodgepole pine, Ponderosa pine, Red pine, Scots pine, Monterey pine, Caribbean pine), 전나무류 (White spruce, Black spruce, Engelmann spruce, Norway spruce, Western hemlock), Douglas-fir (美松), 낙엽송류(Western larch, Eastern larch, European larch) 등

비목재원료
짚(Straw), 에스파르토(Esparto), 인피섬유(닥나무, 뽕나무), Bagass, Abaca, Sisal, 황마(Jute), Cotton Linter, Kinaf 등

목재의 구성성분
목재의 구성 성분은 크게 셀룰로스(Cellulose), 헤미셀룰로스(Hemicellulose), 리그닌(Lignin) 등으로 나눌 수 있다. 이 중 셀룰로스는 주요 구성성분으로 통상 목재 중 40~50%를 차지하며, 표백펄프의 성분이 된다.
헤미셀룰로스(25~30%)도 목재의 주요 성분이기는 하나 섬유상 물질은 아니다.
이들은 알칼이 추출이나 표백을 통해 제거된다.
따라서, 화학펄프의 경우는 셀룰로스 만으로 이루어지며, 인쇄용지 등 고급종이의 원료가 되는 것이다. 반면, 기계펄프와 같이 약품처리 없이 목재를 분쇄 시켜 제조할 경우는 상기 3 개 성분이 모두 존재하게 된다. 기계펄프는 신문용지나 LWC 등의 원료가 되는데, 이들 지종은 리그닌의 영향으로 공기중에 방치될 경우 색깔이 누렇게 변하는 황변화(Yellowing) 현상의 원인이 된다.







기계펄프
GP(Groundwood pulp)를 말하며, MP(Mechanical pulp) 라고도 한다. 이는 Grinder 나 Refiner 로 분쇄 제조하여 목재성분을 그대로 가지고 있다. 화학 처리를 전혀 하지 않으므로 전나무 / 가문비 나무(침), 자작나무 / 포플러(활) 등 재색이 희고 연한 나무들이 사용된다.
목재 성분을 그대로 함유하고 있으므로 펄프 품질은 떨어진다. 리그닌 성분으로 인해 색상이 변하므로 수분과 햇빛으로 부터 보호되어야 하며 시간의 경과에 따라 품질이 저하된다. 섬유가 강직하여 Bulky 한 종이 생산이 가능하며 불투명도가 높다. 따라서, 정밀한 인쇄보다는 빠른 인쇄에 사용이 용이하므로 주로 신문용지, LWC, SC 등에 사용된다.

반화학 펄프
GMP, CTMP 등이 이에 속하며, 기계펄프 공정상에 부분적인 화학약품 처리를 통해 제조한다.
따라서, 헤미셀룰로스나 리그닌의 함유량이 비교적 적은 활엽수, 조로 자작나무나 오리나무 등이 이용된다. 신문용지나 라이너지, 하급 인쇄용지 등의 제조에 사용된다. 기계펄프 보다 백색도 등에서 높은 품질을 지니나 기계펄프의 장단점을 모두 갖고 있다.

화학 펄프
소다 / 아황산 / 크라프트 펄프 등을 말하며, 약품을 통해 목재내의 헤미셀룰로스나 리그닌 성분을 제거하여 제조한다.
일반적으로 크라프트펄프를 일컬으며, 강한 약품이 사용되므로 사용 수종에는 제약이 없다. 고급 인쇄용지 제조에 사용된다.




펄프의 명칭은 사용되는 원료, 제조방법, 지역 등에 따라 상이하게 사용됨으로써 관련서적이나 시장에서 사용자들을 자주 혼동 시킨다. 따라서, 사용시 각기 다르게 쓰이는 펄프의 용어 정리를 통해 사용상 불편이 없도록 해야 할 것이다.


--원료상 분류

1) 목재펄프 (Wood Pulp)
포플라, 유칼립투스, 자작나무 등의 활엽수 (Laub Holze : Broadleaf Tree)와 소나무, 전나무, 낙엽송 등의 침엽수 (Nadle Holze : Needle-leaf Tree)를 원재로 한 펄프.

2) 비목재펄프 (Non-Wood Pulp)
짚, 에스파르토, 바가스,아바카, 사이잘, 황마, 면, 키나프, 닥나무 수피 등 식물섬유를 원재로 한 펄프.


--제조 방법에 따른 분류

1) 화학펄프 (Chemical Pulp : CP)

◎ 크라프트펄프 (Kraft Pulp) 또는 황산펄프(Sulfate Pulp)
펄프 제조시 황화나트륨(Na2s) 과 수산화나트륨(NaOH)을 약제로 사용하는 제조법을 크라프트 법이라 하며, 이 경우 생성된 펄프를 크라프트펄프라 한다.
크라프트법에서는 수종에 관계없이 펄프화가 가능하며, 강도가 강한 펄프가 생성된다.
현재 대부분의 마켓펄프는 크라프트 펄프다.

◎아황산펄프 (Sulfite Pulp : SP)
아황산 펄프화법은 아황산(H2SO3)과 Ca(H2SO3)2 와 같은 아황산염의 혼합액을 약제로 하여 생산하는 펄프로 백색도가 높고 고해가 용이한 펄프가 생성되어 크라프트 법이 개발되기 전 주로 사용되던 방법이다. 그러나, 크라프트 펄프화법에 비해 사용 수종에 제한이 있고, 펄프화로 생성되는 폐액의 회수면에서 곤란한 점이 있어 크라프트 펄프화법으로 전환되고 있다.
황산펄프에 비해 섬유가 부드러워 화장지 등에 많이 사용되었으나 현재는 거의 쓰이지 않으며 fluff, 기저귀 용으로 많이 쓰인다.
이 중 용해펄프(Dissolving Pulp)는 레이온사, 셀로판지, 스폰지 등의 원료로 사용된다.

◎소다펄프(Soda Pulp)
수산화나트륨(NaOH)과 탄산칼슘(CaCO3)을 약제로 하는 펄프화법으로 생산되며, 최초의 화학펄프화법이며, 주로 활엽수의 펄프화에 사용된다.

2) 반화학펄프 (Semi-Chemical Pulp : SCP)

반화학펄프란 화학펄프와는 달리 가벼운 약품처리를 통해 목재성분 중 헤미셀룰로스나 리그닌의 일부를 제거한 후, 리파이너로 분쇄시켜 제조하는 펄프이다. 이러한 반화학 펄프의 종류는 가해지는 약간의 화학처리법에 따라 산성아황산 반화학펄프 (ASSC), 중성아황산 반화학펄프(NSSC), 크라프트 반화학펄프(KSC) 등과 같은 것들이 있다.

3) 기계펄프 (Gooundwood Pulp 또는 Mechanical Pulp : GP는 MP)

통나무나 칩을 기계적으로 분쇄시켜 제조하는 펄프로 최근에는 압력이나 열, 약간의 화학처리를 전처리로 이용함으로써 제조된다. 따라서 펄프내에 셀룰로스 뿐만 아니라 헤미셀룰로스와 리그닌과 같은 목재성분이 대부분 포함되어 있다.

제조방법상 상기와 같은 특징을 가지고 있으므로 기계펄프 용으로 사용되는 목재는 강도가 낮고 재색 자체가 흰 전나무, 가문비나무, 포플러, 자작나무 등이다.

기계펄프의 종류에는 쇄목펄프(GP : Groundwood pulp, MP : Mechanical pulp), 가압쇄목 펄프 (PGW : Pressurized Groundwood pulp), 화학기계펄프(CGP : Chemi-Groundwood pulp), 열기계펄프(TMP : Thermo Mechanical pulp), 화학열기계펄프(CTMP : Chemi-Thermo Mechanical pulp) 등이 있다.


--표백 유무에 따른 분류

화학펄프화법을 통해 제조된 펄프는 약액이 목재내 헤미셀룰로스나 리그닌과 반응하게 됨으로써 착
색이 되는데, 이러한 착색 물질을 염소, 이산화염소, 과산화수소, 오존 등의 약품을 통해 제거하는
것을 표백이라 한다.

1) 표백 크라프트 펄프 (BKP : Bleached Kraft Pulp)
최근 TCF, ECF 펄프용어가 자주 등장하는데, 이는 펄프제조사의 환경 친화적 측면을 고려한 것으로 TCF(Total Chlorine Free), ECF(Elemental Chlorine Free)를 의미한다.

2) 미표백 크라프트 펄프 (UKP : Unbleached Kraft Pulp)
지대, 포장지 드에 사용된다.

3) 반표백 크라프트 펄프 (Semi-bleached kraft Pulp)


--수종에 따른 분류

1) 침엽수 표백펄프 (NBKP : Nadel Holze Bleached Kraft Pulp)
2) 활엽수 표백펄프 (LBKP : Laub Holze Bleached Kraft Pulp)


--상용분류

다음 펄프명은 펄프제조에 사용된 목재원료의 주요 산지나 사용원료에 근거해 명명한 것으로 표백
펄프를 말하며, 최근 국제 펄프시장에서 주로 사용되고 있는 용어들임.

1) NBSK (Northern Bleached Softwood Kraft Pulp) : 캐나다 침엽수 펄프
2) SBSK (Southern Bleached Softwood Kraft Pulp) : 미국 남부산 침엽수 펄프
3) NBHK (Northern Bleached Hardwood Kraft Pulp) : 캐나다/미국북부 혼합 활엽수 펄프
4) SBHK (Southern Bleached Hardwood Kraft Pulp) : 미국 남부산 혼합 활엽수 펄프
5) MTH (Mixed Tropical Hardwood Pulp) : 인도네시아 혼합 열대 우림 펄프
6) DIP (Delnked Pulp) : 폐지 탈묵 펄프

이밖에 Birch, pine, Eucalyptus 와 같이 단일 수종으로 제조되는 펄프는 이들을 펄프명으로 한다.

지 종 사 용 펄 프
신문용지 GP(TMP, PGW), BKP, SKP
SC GP(TMP, PGW) + BKP
LWC GP(TMP, PGW) + BKP
백상지 100% BKP
아트지 100% BKP
포장지(크라프트지) UKP
포장지(백색크라프트) BKP
티슈 GP, BKP, DIP, BSP



--펄프의 중량 단위

1) MT
국제단위 (Metric Ton / 2204 lbs / 1,000 kg)

2) ADMT : Air Dry Metric Ton
Air Dry Metric Ton / 국제 통일 규격(SI system)의 펄프 거래 중량

3) Long Ton
영국톤(British Ton / 2240 lbs / 1016.05 kg)

4) Short Ton
미국톤(American Ton / 2000 lbs / 907.18 kg)




--펄프의 중량 계산



1) Gross Weight

실제중량

2) Bone Dry Weight
완전 건조 중량
계산식 : Gross Weight × 건조도

3) Air Dry Weight
펄프의 거래 중량은 Air Dry Weight로 통일 된(90/100 Air Dry Basis) 국제 규격으로 되어있다.
계산식 : 완전 건조 중량 × (100/90)

4) Measurment Ton
부피톤으로 선박회사에서 사용하기도 한다.
계산식 : 1m×1m×1m (1 m3 )
CBM : Cubic Meter(세제곱 미터)




--펄프의 포장 방법

Roll Type 얇은편 기저귀
Sheet Type Roll을 절단
거의 대부분의 펄프 타입

보통 1Bale(210kg~250kg)

Unit
6 Bales~8 Bales를
unitize한다.

Flash Type
덩어리 상태
BKP에는 극히 드물다
(Russia, Africa - CTMP, UKP)
사용이 불편, 포장이 떨어진 경우 파손 및 이질물 위험
 
  MUNKSJO - 2011 Decor Press Release
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