종이의 durability 개념 및 평가방법

본 논문은 내구성(durability) 및 내오염성(soiling resistance)이 매우 중요한 성질로 인식되는 유통지의 평가방법을 제안하는데 목적이 있다. 즉, 종이의 내구성 및 내오염성의 측정 및 평가에 있어서, 재현성 및 반복성이 우수하고 합리적인 측정방법 및 평가방법을 구축하는데 목적이 있다. 연구목적에 적합한 시료의 준비, 오염물의 조성, 실험장치 및 실험후의 타당한 평가방법 등에 대하여 선행 연구결과를 고찰하였다. 기존 방법의 수정과 새로운 장치의 제작 및 평가방법의 설정을 통해 재현성이 높은 평가방법을 정립하고자 하였다. 유통지의 내구성을 평가하는 방법으로는 습식, 내오염성, 건식 내오염성, 구김기공도, 내세탁성, 잉크 내마모도 등의 항목을 측정하여 개별항목으로 내구성을 가늠하거나, 몇가지항목에 각기 다른 가중치를 부여하여 구한 내구성 지수(durability index)의 개념으로 내구성을 평가하기도 한다. 본 논문에서는 내구성에 영향하는 요소로 강도적 성질요소(strength property value)와 내오염성 요소(artificial soiling value)로 구분하였다. 강도적 성질요소에서는 전통적으로 내구성과 관련이 깊은 것으로 인식되어 온 내절도(folding endurance), 인열강도(tearing resistance) 및 구김기공도(crumpled porosity)를 인쇄하기 전 용지상태에서 측정하여 4:4:2의 가중치를 주어 구하였다. 내오염성 요소는 국가별 기후특성에 따라 연평균 상대습도가 60% 이상인 경우 인쇄 시료를 대상으로하여 습식 내오염성, 건식 내오염성 및 내석검성을 평가한 후 6:3:1의 가중치를 주어 구하였다. 또한 연평균 60% 미만인 국가의 경우 3:6:1의 가중치를 부여하였다. 이렇게 구해진 강도적 성질요소와 내오염성 요소에 있어 강도적 성질요소는 궁극적으로 내오염성 요소에 영향하기 때문에 3:7의 비율로 가중치를 부여하여 최종적으로 내구성 지수를 구하였다. 이때의 점수가 60점 이상이면 내구성 용지로 정의하였다. 본 논문에서는 현장실험을 통하여 시제품을 제조하였다. 상기 설명된 방법으로 내구성 지수를 구한 결과, 일반 유통지 제조방법으로 제조한 경우 내구성 지수가 약 45점이었다. 반면, 새로 개발된 방법에 의한 고내구성용지(durability paper)의 경우 70점 이상을 나타내어 내구성이 향상되었음을 확인할 수 있었다.