도공원지의 표면사이징을 통한 도공액 내 바인더 감량 연구 :Studies on the Reduction of Binder Contents in Coating Color by Surface Sizing of Basepaper

황지현

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자료유형: 학위논문

저자정보: 황지현 (국민대학교, 국민대학교 일반대학원)

지도교수: 김형진

발행연도: 2015

저작권: 국민대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2015

도공원지의 표면사이징을 통한 도공액 내 바인더 감량 연구

황지현 임산생명공학과 2015.01 학위논문

2014

도공액 내의 바인더 감량을 위한 도공원지의 표면사이징 기초연구

황지현 , 이진희 , 김형진 한국펄프·종이공학회 학술발표논문집 2014.10 학술대회자료

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오늘날의 정보전달 매체는 종이에서 e-book과 같은 디지털 전자산업 분야로 다양하게 진화되고 있다. 이에 따라 제지산업의 위기를 우려하고 있으나, 종이에 대한 미적, 예술적 가치의 발달에 따라 고급 인쇄용지로의 새로운 수요가 창출되고 있다. 국내 제지산업은 원료에 대한 해외 의존도가 매우 높아 펄프 및 부재료의 가격변동에 따라 제조원가에 직접적으로 영향을 받는다. 또한 고급 인쇄용지로써 도공지의 경우 도공액 내 라텍스는 석유화학 제품 기반의 약품으로 국제 유가의 변동에 따라 공급 단가의 변화를 수반한다. 따라서 최종 도공지 제품의 원가안정을 위해 코팅층의 석유계 바인더의 감량 및 대체에 관한 다양한 연구가 이루어졌다. 도공지의 품질은 도공원지의 물성과 직접적인 상관관계가 있다고 알려져 있음에도 불구하고 도공원지의 개질에 따른 인쇄적성 향상에 대한 연구는 많지 않다. 기존 연구는 도공액 구성성분의 개질 및 조성에 대한 연구가 주를 이루며 pre-coating layer의 표면 개질을 통하여 최종 제품의 인쇄적성 향상 및 top coating layer의 바인더 감량을 예측하였다. 본 연구에서는 표면사이징에 의한 도공원지의 표면개질을 유도하였으며, 이에 따른 코팅층의 바인더 감량을 통한 도공지의 물성개선을 목표로 하였다. 도공원지의 표면 개질을 위한 표면사이즈제로 전분과 PVA (polyvinyl alcohol)를 혼합하여 사용하였다. PVA는 전분에 비해 분자 간 결합력이 뛰어나고, 점도가 높아 표면처리 시 도공원지의 개질이 효과적으로 이루어질 것으로 판단하였다. 전분 사이즈제에 PVA를 혼합함에 따라 도공원지의 내수성, 표면특성 및 강도특성 등이 향상되었으며, 동일 조건의 도공처리 시에도 도공원지와 유사한 경향이 나타났다. PVA의 사용에 따라 개선된 도공원지의 표면특성은 도공층 내 바인더 감량, 내수성, 평활도, 인장강도, 광택 측면에서 기존 조건과 유사하거나 더 우수한 특성을 나타냈으며 인쇄적성에서도 우수한 특성을 나타냈다.

I. 서론 1
1. 연구배경 및 목적 2
2. 도공지의 개념과 특성 4
2.1 도공지의 개념과 범위 4
2.2 도공액의 구성성분 6
2.3 도공지의 인쇄품질 8
3. 연구사 8
3.1 도공원지에 따른 도공지의 인쇄적성 연구 9
3.2 도공층에 따른 도공지의 인쇄적성 연구 10
II. 재료 및 방법 11
1. 공시재료 12
1.1 도공원지 12
1.2 표면사이즈제 13
1.3 도공액 14
1.3.1 표면사이징 처리 조건에 따른 도공지의 인쇄적성 평가 14
1.3.2 표면사이징 처리 조건에 따른 바인더 감량 가능성 15
2. 실험방법 16
2.1 Surface sizing 18
2.1.1 Surface sizing 18
2.1.2 Size degree 18
2.2 Coating 19
2.2.1 Coating 19
2.2.2 Calendering 19
2.2.3 Conditioning 19
2.3 물리적 특성 및 표면 특성 20
2.3.1 두께 및 평량 20
2.3.2 투기도 20
2.3.3 내수성 평가 20
2.3.4 평활도 및 거칠음도 20
2.3.5 광택도 21
2.3.6 내부결합강도 21
2.3.7 인장강도 21
2.4 인쇄적성 22
2.4.1 Picking 22
2.4.2 Coverage 23
III. 결과 및 고찰 23
1. 도공지 제조를 위한 표면사이징 조건 탐색 24
1.1 표면사이즈제 선정 24
1.1.1 내수성 평가 24
1.1.2 표면 특성 26
1.1.3 Dry pick 29
1.2 표면사이징 처리 조건의 탐색 31
1.2.1 표면사이즈제 도포량에 따른 내수성 변화 31
1.2.2 표면사이즈제 도포량에 따른 원지의 표면특성 변화 33
1.2.3 표면사이즈제 도포량에 따른 원지의 dry pick 특성 36
1.3 요약 40
2. 표면사이즈제의 PVA 함량이 도공원지 및 도공지의 물성에 미치는 영향 41
2.1 표면사이즈제의 PVA 함량에 따른 표면사이징 처리 효과 41
2.1.1 평량 및 밀도 41
2.1.2 내수성 평가 42
2.1.3 표면 특성 43
2.1.4 강도적 특성 46
2.1.5 Dry pick 48
2.2 표면사이즈제의 PVA 함량에 따른 도공지의 물리적 특성 변화 50
2.2.1 평량 및 밀도 50
2.2.2 내수성 평가 51
2.2.3 표면 특성 52
2.2.4 강도적 특성 54
2.2.5 광택도 57
2.2.6 Dry pick 59
2.3 요약 61
3. 표면사이즈제의 PVA 증량에 따른 도공액내 binder 감량 연구 62
3.1 도공지의 물성 및 인쇄적성 62
3.1.1 평량 및 밀도 62
3.1.2 내수성 평가 64
3.1.3 표면 특성 66
3.1.4 강도적 특성 69
3.1.5 광택도 72
3.1.6 Dry pick 74
3.1.7 Coverage 76
3.2 요약 78
IV. 결론 80
References 81
Abstract 84

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