제지에 사용되는 화학물질의 분류

제지업계의 관례적인 명칭과 보편적인 용도에 따라 크게 두 가지로 분류된다. ① 일반적으로 사용되는 화학물질은 대부분의 종이 생산에 없어서는 안 될 화학물질이다. 예를 들어, 수산화나트륨(가성소다)과 황화나트륨은 황산염 펄프화에 사용되고, 액체 염소(염소 가스 참조)와 차아염소산칼슘은 로진에 사용되며, 황산알루미늄(명반)은 종이 사이징에 사용됩니다. ②정밀화학물질(정밀화학물질 참조)은 특정 요구를 충족시키기 위해 첨가된 특수 화학물질입니다. 예를 들어 표백제로 펄프를 표백할 때 설팜산을 첨가하면 셀룰로오스 분해를 줄이고 셀룰로오스 강도를 유지할 수 있습니다. 정밀화학물질도 장기간 사용하면 일반화학물질이 될 수 있기 때문에 이 분류 역시 임의적이다. 반대로 흔히 사용되는 화학물질은 변형을 가하면 특별한 성질을 지닌 정밀화학물질이 될 수 있습니다.

제지용 화학물질의 특성과 용도에 따라 대략 다음과 같은 12가지 범주로 분류됩니다.

조리 과정에서 식물 섬유에서 리그닌을 제거하는 데 사용되는 조리제가 추가됩니다. 약. 다양한 펄프화 방법은 다양한 화학물질을 사용합니다. 예를 들어, 알칼리법(황산염법, 가성소다법, 석회법 포함)은 조리제로 수산화나트륨, 황화나트륨, 석회 등을 사용하고, 산성 아황산염법은 중아황산칼슘(또는 마그네슘)을 조리제로 사용하며; 중성 아황산염법은 아황산나트륨과 탄산나트륨을 조리제로 사용하고, 산소-알칼리법은 산소와 수산화나트륨을 조리제로 사용합니다. 수산화나트륨과 황화나트륨을 조리제로 사용하는 황산염법은 수율이 높고 종이 강도가 좋은 장점이 있으며, 최근 개발된 안트라퀴논-가성소다법은 리그닌 제거를 가속화할 수 있고, 펄프화 공정을 장악하고 있으며, 조리 시간을 단축하고 펄프 수율을 향상시키기 위해 많은 펄프 공장을 사용합니다.

표백제는 펄프에 잔류하는 리그닌과 유색물질을 제거하는 데 사용되는 화학물질이다. 이는 화학적 펄프 표백과 기계적 목재 펄프 표백의 두 가지 범주로 나뉩니다. 화학펄프 표백은 일반적으로 1단계 표백을 위해 액체염소, 차아염소산나트륨(또는 칼슘), 과산화수소 등의 산화성 표백제를 사용하기도 한다. 나트륨) 및 기타 다단계 표백을 사용하십시오. 1단계 표백을 위해 차아염소산염을 사용할 경우 설팜산을 첨가하면 셀룰로오스 분해를 줄일 수 있습니다. 기계적 목재 펄프 표백의 경우 아연(또는 나트륨) 디티온산염과 같은 환원 표백제가 자주 사용됩니다. 과산화수소 및 과산화나트륨과 같은 산화 표백제도 완충제로 첨가되며 황산마그네슘이 사용됩니다. 산가를 조절하고 미량 중금속 이온에 의한 과산화물 촉매 분해를 방지하는 안정제.

사이징제 물이나 수용액이 종이나 판지에 침투하는 것을 지연시키기 위해 사용되는 화학물질. 이는 슬러리 내 사이징제와 표면 사이징제의 두 가지 범주로 나뉩니다. 슬러리 내 사이징제는 종이 시트를 형성하기 전에 섬유를 사이징하는 데 사용되는 사이징제이며 주로 로진 비누, 왁스 에멀젼 및 스테아르산 비누입니다. 이러한 유형의 사이징은 건조된 종이 시트를 방수성으로 만들기 위해 섬유 사이에 플록과 침전물을 형성하기 위해 산성 명반(황산알루미늄)이 있는 상태에서 이루어져야 합니다. 산성 사이징제를 사용한 사이징의 단점은 종이 노화 성능이 좋지 않다는 것입니다. 1970년대에 개발된 알킬 케텐 이량체 및 알케닐 숙신산 무수물과 같은 합성 접착제는 사용 시 명반을 첨가할 필요가 없으며 중성 또는 약알칼리성 조건에서 셀룰로오스 수산기와 반응할 수 있어 중성이라고 불리는 종이를 만들 수 있습니다. 사이즈제. 중성 사이즈제를 사용하여 사이즈한 종이는 내구성이 좋고, 알칼리성 탄산칼슘을 충진재로 사용하여 불투명도, 백색도, 촉감, 인쇄성을 향상시킬 수 있어 많은 관심을 받고 있습니다. 종이 표면을 처리하는 데 사용되는 사이징을 표면 사이징이라고 하며 일반적으로 초지기의 사이징 프레스 또는 캘린더 롤에서 수행됩니다. 일반적으로 사용되는 표면 사이징제로는 변성 전분, 폴리비닐 알코올, 동물성 접착제, 알긴산 나트륨 등이 있으며 이는 종이 강도, 강성 및 인쇄 성능을 향상시킬 수 있습니다. 스티렌-말레산 무수물 중합체 및 크롬 스테아르산염 염화물과 같은 특정 특수 표면 사이징제는 종이의 내수성을 크게 증가시킬 수 있으며, 메틸화 멜라민 수지는 종이의 형태학적 안정성을 향상시켜 큰 습도 변화에도 변형이 적습니다.

염색제와 토너는 종이를 다양한 색깔로 염색하는 화학물질이다. 일반적으로 사용되는 염료로는 염기성염료, 산성염료, 직접염료, 형광증백제 등이 있다. 또한 일부 염료는 색상 조정에도 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어 표백되지 않은 펄프로 종이를 만들 때 소량의 파란색 염료를 첨가하면 섬유의 노란색을 부분적으로 상쇄하고 백색도를 향상시킬 수 있습니다.

강화제는 종이나 판지의 물리적 강도를 높이기 위해 사용되는 화학 물질입니다. 건조강화제와 보습제 두 가지로 분류됩니다.

초기 건조강화제는 전분, 식물성검 등 천연제품이었으며, 이후에는 반전분 유도체, 카르복시메틸셀룰로오스 합성제품으로 발전했습니다. 그러나 모두 복용량이 많고 효과가 만족스럽지 못한 단점이 있습니다. 1950년대 후반에는 합성 고분자를 펄프에 첨가하면서 큰 발전을 이루었습니다.

현재 주요 건식 강화제는 폴리우레탄, 폴리아미드 및 기타 수지 외에 저분자량에서 중간분자량의 이온성 아크릴아미드 중합체입니다. 소량의 건조 강화제를 사용하면 종이의 원래 강도를 유지하면서 폐지 및 기계로 만든 목재 펄프와 같은 일부 값싼 원료를 유지하면서 찢어짐 저항, 접힘 저항 및 인장 강도와 같은 종이의 물리적 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 고품질 침엽수 펄프를 대체하거나 필러 양을 늘리고 섬유 원료를 절약하는 데 사용할 수 있습니다.

습윤강도제는 종이가 물에 완전히 흡수된 후에도 종이의 강도(습윤강도라고 함)의 일부를 유지하도록 해줍니다. 멜라민 포름알데히드 수지와 요소포름알데히드 수지가 중국에서 널리 사용됩니다.

보류제는 제지 과정에서 미세한 섬유와 충진재의 보유율을 향상시키는 목적으로만 사용되는 화학물질입니다. 보유 보조제 및 배수 보조제. 초기에는 폴리염화알루미늄, 알루민산나트륨 등 무기제품을 사용했고, 이후에는 양이온성 전분, 셀룰로오스 유도체 등 반합성 제품을 사용했지만 효과는 그다지 뚜렷하지 않았다. 일정한 유지 효과가 있지만 복용량이 상대적으로 많습니다. 최근에는 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌이민, 폴리아미드, 폴리우레탄 등 대부분의 고분자가 양전하를 띠는 고분자를 사용하고 있습니다. 긴 분자 사슬은 섬유, 작은 섬유, 충전재 등 사이의 간격을 메울 수 있으며 섬유 표면의 음전하를 점진적으로 중화시켜 응집을 형성함으로써 유지력을 향상시키고 물 여과성을 높일 수 있습니다. 음으로 하전된 폴리아크릴아미드는 알루미늄 이온이 있는 경우 복잡한 응고를 겪으며, 이는 또한 머무름 속도를 증가시킬 수 있습니다. 또한, 유지 보조제를 사용하면 초지기의 스케일링을 줄이고, 조작성을 향상시키며, 배출되는 폐수의 미세 섬유 및 충진제 함량을 줄여 환경 보호에 도움이 됩니다.

소포제는 제지공정 중 다양한 요인에 의해 거품이 발생하는 화학물질을 억제, 제거하기 위해 사용되는 소포제입니다. 각 프로세스의 특정 조건 및 요구 사항에 따라 선택되는 경우가 많습니다. 폐수 처리 비용이 저렴하고 2차 오염이 발생하지 않는 경우 일정한 거품 억제 능력을 가진 벤토나이트를 계면활성제에 혼합하여 알칼리성 펄프 세척, 표백 및 흑액 농축에 사용되는 소포제를 사용하면 내알칼리성과 높은 내알칼리성을 요구합니다. 내열성, 대부분은 올레핀 용제와 친유성 계면활성제로 구성되어 있으며 제지 기계에 사용되는 소포제는 종이 표면에 기름 얼룩을 형성하지 않고 실리콘 오일 또는 스테아르산 아미드, 칼슘(알루미늄) 에멀젼에 영향을 미치지 않습니다. 비누 등으로 구성된 소포제 코팅 소포제는 코팅의 밝기 및 인쇄 성능에 영향을 주지 않고 소포 및 거품 억제 기능을 모두 가져야 합니다. 그 구성 요소는 대부분 포화 알코올(예: 옥탄올) 및 지방 알코올 에스테르(예: 트리부틸 포스페이트)입니다. 및 기타 계면활성제.

방부제: 제지 과정에서 미생물의 성장과 번식으로 인한 치수 장애를 억제하고 제거하는 데 사용되는 화학 물질입니다. 초기에는 방부제로 염소, 클로라민, 황산구리 등을 사용했으나 효과가 뚜렷하지 않았다. 이후 수은, 주석 등의 중금속염과 클로로페놀 화합물이 사용되면서 살균효과가 있었지만 독성과 환경오염 문제로 사용이 금지됐다. 최근 몇 년 동안 고효율, 저독성, 광범위한 살균 스펙트럼 및 우수한 생분해성을 갖춘 일련의 유기 방부제가 개발되었으며 대부분 브롬, 시아노, 설프하이드릴, 벤즈이미다졸, 벤조티아졸 및 기타 그룹을 포함합니다.

폐지 탈묵제는 책, 정기 간행물, 신문에 인쇄된 잉크를 제거하거나 접착된 수지, 플라스틱, 접착제, 섬유를 분리하는 데 사용되는 화학 물질입니다. 초기에는 가열과 조리에 수산화나트륨, 규산나트륨 등의 알칼리성 물질을 사용하였고, 일부 경우에는 알킬벤젠술폰산, 알킬황산 등의 세제를 첨가하여 얻은 펄프의 색상이 어둡고 백색도가 낮았으며, 일반 생산에만 적합합니다. 현재 폐지 잉크 제거제는 주로 폴리옥시에틸렌 노닐 페놀 에테르 및 폴리옥시에틸렌 알킬 페놀 에테르와 같은 유화성이 높은 비이온성 계면활성제로 구성되어 있으며, 펄프 품질 요구 사항 및 잉크 유형에 따라 기타 첨가제가 첨가됩니다. 표백된 폐지 펄프는 활엽수 펄프의 일부를 대체하여 중간 종이와 고급 종이를 생산할 수 있습니다. 올레핀 용제, 침투제, 유화제로 ​​구성된 새로운 유형의 잉크 제거제는 고무, 플라스틱, 수지 및 기타 접착제를 섬유에서 쉽게 분리할 수 있습니다.

수지조절제는 제지 과정에서 목재펄프에서 유리수지가 석출되거나 폐지에 남아있는 잉크가 뭉쳐져 생산 장애를 일으키는 것을 방지할 수 있는 화학물질이다. 초기에는 수지 응집을 방지하기 위해 보호 콜로이드로 전분이나 젤라틴을 첨가했지만 나중에 수지 침전을 방지하기 위해 수산화 나트륨이나 명반을 사용하여 효과가 뚜렷하지 않았습니다. 아미노카르복실레이트 킬레이트는 물에 칼슘과 마그네슘을 혼합하는 데 사용되었으며, 철 및 기타 금속 이온은 유해한 영향을 제거했습니다. 최근에는 폴리아크릴산 나트륨, 메틸렌 비스나프탈렌 설폰산 나트륨 등의 유기 분산제와 폴리옥시에틸렌 알킬 페놀 에테르 등의 비이온성 계면활성제로 구성된 수지 제어제가 개발되어 수지 입자를 분산시키고 접착력을 저하시켜 장애를 피할 수 있습니다. 응집으로 인한.

응집제는 물이나 수용액에 부유하는 미세한 입자가 응집 침전물을 형성하게 만드는 화학 물질입니다.

일반적으로 사용되는 무기염에는 명반, 폴리염화알루미늄, 염화제2철 및 기타 무기염이 포함됩니다. 수처리에 사용하면 사용량이 많고 슬러지의 양이 배출됩니다. 최근 몇 년 동안 개발된 폴리아크릴아미드계 고분자 응집제는 사용량이 적고 효과가 뚜렷합니다. 응집제는 제지 산업의 폐수 정화에 널리 사용됩니다. 알칼리 회수에서는 탄산나트륨 및 황산나트륨 용액의 정화가 촉진되며, 탄산나트륨을 석회유와 함께 가성화하면 탄산칼슘의 침전이 촉진되어 슬러지의 건조도가 향상되어 처리가 용이해집니다. .

페인트 접착제는 코팅 과정에서 안료를 서로 접착시키고 원지와 접착시킬 수 있는 화학 물질입니다. 전통적으로 카제인, 대두 단백질, 산화전분, 폴리비닐알코올과 같은 천연 또는 합성 화합물이 사용되었지만 내수성이 낮고 품질이 다양하며 마감 코팅의 점도가 높고 유변성이 다양한 등의 문제가 있습니다. 1950년대에는 스티렌-부타디엔 라텍스, 아크릴 에멀젼, 폴리비닐아세테이트 등이 코팅용 접착제로 개발되었으며, 대부분 우수한 접착력과 내습윤마찰성을 가지며 고농도 코팅으로서 우수한 유변성을 가지며 완제품이 광택이 납니다. 광택 등등.. 이후 카르복실화 스티렌-부타디엔 라텍스가 개발되어 코팅 바인더로 사용하면 기계적 안정성을 향상시키고 코팅지 및 인쇄 잉크의 밝기를 높일 수 있습니다. 석유 위기 이후에는 코팅 품질을 보장하고 접착제 비용을 줄이기 위해 인산 전분과 같은 전분 유도체와 합성 라텍스를 혼합하는 경향이 있었습니다.

코팅 처리 보조제는 코팅 품질을 향상시키고, 특별한 특성을 부여하거나, 정상적인 코팅 처리 작업을 가능하게 할 수 있는 일련의 화학 물질입니다. 주요 내용은 다음과 같습니다. ① 분산제. 고농도 코팅의 점도를 줄여 우수한 유변성을 갖도록 하는 데 사용됩니다. ② 윤활제는 도료의 레올로지를 개선하고, 마찰계수를 감소시키며, 슈퍼캘린더링 시 도공지의 롤러 스티킹 현상을 감소시키기 위해 사용됩니다. ③내성제는 전분, 카세인, 폴리비닐알코올 등 코팅접착제의 내수성을 향상시키기 위해 사용됩니다. 코팅의 습윤 마찰 저항과 종이 표면의 보풀 강도를 높일 수 있습니다. ④ 페인트 유변학 개선제, 다양한 코팅 공정에 적응할 수 있도록 페인트 점도를 조정하는 데 사용됩니다. 페인트의 점도를 감소시키는 것은 요소, 디시안디아미드 등과 같은 점도 감소제라고 하며, 페인트의 점도를 증가시키는 것은 아크릴레이트 중합체, 셀룰로오스 유도체 등과 같은 증점제 또는 보수제라고 합니다. 점도 감소제는 코팅의 적절한 유동성을 유지하고 코팅지의 벗겨짐, 줄무늬 또는 아치형과 같은 문제를 방지할 수 있습니다. 코팅 과정에서 소포제, 방부제, 형광증백제, 기타 첨가제도 첨가해야 합니다.

일반적으로 사용되는 제지 화학 물질로는 담요 세척제, 스트리퍼, 방수제, 유연제, 난연제 등이 있습니다.